周良杰
- 作品数：7 被引量：84H指数：5
- 供职机构：同济大学汽车学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重大科学仪器设备开发专项更多>>
- 相关领域：交通运输工程机械工程更多>>
- 紧急避撞路径规划及其跟踪驾驶员转向模型被引量：6
- 2020年
- 针对紧急避撞工况,提出并设计了一种紧急避撞路径规划方法和路径跟踪反馈预瞄驾驶员模型。首先,提出了一种基于Sigmoid曲线与物理约束的避撞路径规划方法,并建立融合最优曲率预瞄与闭环反馈转向修正的驾驶员模型以对所规划路径实现快速和精确跟踪。之后,搭建了CarSim+Simulink离线联合仿真平台,对避撞路径规划和路径跟踪反馈预瞄驾驶员模型的有效性进行了验证。最后,基于自主改装的试验车辆,进行实车试验以验证所提出的路径规划方法及驾驶员模型的可行性与实时性。仿真及实车试验结果均表明,所规划的避撞路径和驾驶员模型可以控制车辆快速、安全地避让障碍物。
- 赵治国胡昊锐周良杰王凯冯建翔
- 关键词：路径规划驾驶员模型联合仿真实车试验
- 融合预瞄与势场栅格法的紧急避撞驾驶人模型被引量：1
- 2019年
- 紧急避障工况下的驾驶人操作具有响应快且动作幅值较大的特点,传统预瞄驾驶人模型已不能适应紧急避障工况的需求,故考虑实际避撞场景开发相应的驾驶人模型就显得尤为必要。针对此种状况,基于驾驶模拟器,结合紧急避撞工况实际驾驶人操纵数据,提出了一种融合预瞄与势场栅格法的紧急避撞驾驶人模型。首先针对紧急避撞工况下车辆运动特点,建立车辆横、纵向耦合非线性动力学模型.并给出其状态空间方程描述;其次,离线仿真分析紧急避撞系统特征,并结合线性二次型最优控制,建立最优曲率预瞄+跟踪误差反馈驾驶人模型;再者,基于紧急避撞工况下真实驾驶人经验转向行为数据,开发基于势场栅格法的驾驶人模型.为进一步提高驾驶人模型对避障行驶工况的适应性,将基于势场栅格法的驾驶人模型与最优曲率预瞄+跟踪误差反馈驾驶人模型进行融合,并基于Sigmoid函数实现两者输出的权重分配;最后.针对所提出的融合预瞄与势场栅格法的驾驶人模型,开展基于避撞台架的驾驶人在环仿真试验以及实车试验。研究结果表明:在紧急避撞工况下,对比最优曲率预瞄+跟踪误差反馈驾驶人模型,融合预瞄与势场栅格法的驾驶人模型输出的转向动作与实际驾驶人行为较为接近.可在保证避障安全性的前提下.兼顾避障路径跟踪精度与车辆行驶的稳定性。
- 赵治国王凯周良杰冯建翔
- 关键词：汽车工程
- 无人驾驶车辆路径跟踪控制预瞄距离自适应优化被引量：42
- 2018年
- 基于道路信息,使用驾驶员预瞄模型产生执行器输入是无人驾驶车辆在路径跟踪中使用的主要方法之一,但对于车速较高与转弯半径小等工况,模型误差会导致较差的驾驶舒适性,车辆甚至失去稳定性。为提高无人驾驶车辆路径的跟踪精度,同时兼顾转向频度和车辆稳定性,提出基于粒子群多目标优化(Particle swarm optimization,PSO)算法的预瞄距离自适应驾驶员模型,并将之应用于路径跟踪控制。首先,基于单点预瞄偏差模型,采用滑模变结构设计转向控制器;其次,以路径跟踪精度、转向频度和车辆稳定性为综合性能指标,设计了PSO优化算法,实现了驾驶员模型预瞄距离的自适应寻优。最后,在搭建的CarSim-Simulink联合仿真平台与台架试验上,对所提出的预瞄距离自适应驾驶员预瞄模型进行了仿真和硬件在环试验验证。结果表明,经优化后的预瞄距离能够适应不同车速和道路曲率,驾驶员预瞄模型能兼顾路径跟踪精度、转向频度和车辆稳定性等需求。预瞄距离自适应驾驶员模型结合道路与车速信息,增大对路况与车况适应性,为无人驾驶车辆路径跟踪控制提供可靠的输入。
- 赵治国周良杰周良杰
- 关键词：无人驾驶车辆驾驶员模型粒子群优化
- 分布式驱动HEV自适应无迹卡尔曼车速估计被引量：13
- 2016年
- 针对四驱混合动力汽车,为改善其电子稳定性系统(electronic stability program,ESP)车速估计的精度和鲁棒性,考虑后轮毂电机转矩精确可测可控,以及前轮驱动转矩可推算的特点,结合ESP系统既有的传感器输出信号,提出了分布式自适应无迹卡尔曼车速估计算法.首先,建立了四驱混合动力汽车动力系统及动力学模型,其包括驱动系统模型、7自由度车辆动力学模型和Burckhardt轮胎模型.其次,考虑模型的时变及强非线性特性,采用无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)算法设计了主/子滤波器.一方面通过对量测噪声的自适应,改善了UKF算法量对量测信号干扰的鲁棒性;另一方面将主/子滤波器结果进行融合,并用融合后结果重置了各滤波器,提高了车速估计精度.最后,搭建了四驱混合动力汽车Carsim-Simulink联合离线仿真平台和硬件在环仿真试验平台,分别开展了双纽线、低速双移线两种驱动工况的离线仿真和硬件在环仿真试验.试验结果表明,所提出的分布式自适应无迹卡尔曼车速估计算法不仅估计精度较高,而且也有着较强的自适应性和鲁棒性能.
- 赵治国朱强周良杰张军腾
- 关键词：硬件在环试验
- 燃料电池轿车模型预测实时优化控制被引量：11
- 2018年
- 针对面向示范的燃料电池轿车,以提高能量经济性为目标,采用模型预测控制(MPC)对能量管理策略进行实时动态优化.仿真结果表明:所设计的MPC策略能够有效改善燃料电池轿车的能量经济性,并能满足实时控制的需要.
- 赵治国沈沛鸿郏怡颖周良杰
- 关键词：燃料电池轿车能量管理策略
- 四驱混合动力轿车转弯工况路径跟踪控制被引量：5
- 2019年
- 针对四驱混合动力轿车,提出一种转弯工况下集成横向与纵向运动控制功能的路径跟踪控制策略.在建立车辆动力学与动力系统模型的基础上,设计了基于轨迹跟踪误差的驾驶员预瞄转向模型;采用模糊控制器确定了期望车速,对转矩分配问题进行优化研究;设计了车速与轨迹跟踪模型预测控制器;搭建了CarSim与MATLAB/Simulink联合仿真模型与自动驾驶模拟驾驶器,对控制策略进行了离线仿真和硬件在环仿真试验.研究结果表明,车辆转弯过程中路径及车速跟踪效果良好,满足转弯工况路径跟踪需求.
- 赵治国周良杰王凯
- 关键词：混合动力轿车预测控制驾驶员模型
- 驾驶员避撞转向行为的改进K-means聚类与识别被引量：7
- 2020年
- 本文中根据不同工况驾驶员转向行为数据,提出了基于驾驶员避撞转向行为特征的聚类算法。首先搭建驾驶模拟器,采集了定半径转向、常规换道和紧急避撞转向工况下的驾驶行为数据,通过对比正常行驶和紧急避障工况下驾驶员转向行为数据,定性分析了紧急避撞转向特点。之后,利用皮尔逊相关系数法分析了描述驾驶员转向行为的观测变量与紧急避撞转向行为的相关性,得出转向盘转速与转向工况的相关性最高。接着,以转向盘转速作为聚类特征参数,利用改进K均值(K-means++)聚类方法对转向行为数据进行了聚类,将转向行为划分为正常转向和紧急避撞转向,实现了紧急避撞转向工况的识别。最后,通过实车试验验证了所提出的紧急避撞转向行为K-means++聚类方法可有效识别驾驶员紧急避撞转向行为,聚类精度达96.7%。
- 赵治国冯建翔周良杰周良杰王凯王凯宁忠麟
