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期刊信息/Journal information
重庆大学学报
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孙才新

月刊

1000-582X

cdxbz@cqu.edu.cn

023-65102302,65111217,65112126

400044

重庆市沙坪坝正街174号

重庆大学学报/Journal Journal of Chongqing University(Natural Science Edition)CSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是教育部主管重庆大学主办的自然科学综合性学术刊物，编委会主任为校长李晓红教授（博导），主编为孙才新院士，主要刊发校内外教师、专职科院人员、博士和硕士研究生的论文，特别是国家“863”课题资助，国家自然科学基金资助的论文。
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    基于多模型自适应方法的智能汽车路径跟踪控制

    梁艺潇李以农Amir Khajepour郑玲...
    1-15页
    查看更多>>摘要：路径跟踪控制是智能汽车的一项核心技术，跟踪效果的精确性和在各种路面附着条件下的鲁棒性是该技术的两大关键要素。但汽车动力学模型的不确定性，尤其是轮胎侧偏刚度的摄动使这两者难以同时得到满足。针对这一问题，将多模型自适应理论引入到智能汽车运动控制中处理不确定性系统的控制。首先，推导了多模型自适应控制律，提出了凸包构架下各个顶点的子模型对真实模型的自适应逼近律，并通过李雅普诺夫函数证明了所提出自适应律的收敛能力。在此基础上建立了汽车动力学模型和车辆-路径联合模型，并由多个顶点子模型构建可覆盖汽车轮胎侧偏刚度摄动范围的凸多面体，利用汽车动力学模型求解自适应率，通过车辆-路径联合模型，基于线性二次型方法(linear quadratic regulator，LQR)求解各个顶点的子模型处的反馈控制律，并通过所得出的自适应权重进行加权。基于Carsim/Simulink的联合仿真结果表明，所提出的多模型自适应路径跟踪控制器在保证鲁棒性的同时克服了传统鲁棒控制方法的保守性问题，与基于名义模型的LQR控制器和鲁棒保性能控制器相比，在高附着路面和低附着路面上都可以取得更好的控制效果，很好地解决了路径跟踪控制中精确性与鲁棒性之间的两难问题。最后，通过快速原型测试平台对算法进行了进一步的实验验证。结果表明，所提出的多模型自适应算法实时性良好，具有较好的工程应用潜力。

    智能汽车车辆动力学路径跟踪控制模型不确定性多模型自适应控制

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    建立安全换道域的换道决策与规划

    汪海松胡明辉黎万洪曹开斌...
    16-29页
    查看更多>>摘要：局部路径规划强调在微观交通场景中输出一条可行驶路径，对每一离散时刻的路径点都要求有极高的安全性和舒适性。现有的局部路径规划方法中鲜有考虑路径曲率是否连续、路径起讫点约束等物理特性的基于安全换道域的换道决策与规划方法。本研究中对典型的换道场景建立了临界安全换道角模型，对无法演变为单障碍车换道场景的双障碍车换道场景建立了安全换道域。对比了几种常用换道路径，筛选出B样条曲线法作为局部路径规划方法，利用换道时间和换道路径平均曲率确定基于安全换道域的最优换道路径，并提出了基于安全换道域的换道决策，联合Simulink和PreScan计算平台在典型换道场景下实现了所提出的换道策略的仿真验证。结果表明，所提出的换道决策和换道路径规划能够实现本车的安全换道。

    交通安全安全换道域运动规划规则换道决策

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    高速公路弯道换道决策及运动规划优化

    袁昌莫天石舒红
    30-43页
    查看更多>>摘要：弯道换道决策及运动规划算法主要影响自动驾驶汽车的安全性和操纵稳定性。针对高速公路弯道换道场景决策的安全性和行驶效率不够高的问题，提出新的基于主车相对前车的驾驶不满意度的决策算法。为了提高运动规划算法实时性，采用路径-速度解耦框架进行主车换道轨迹规划。对于路径规划，选择五次多项式曲线，采用考虑安全、舒适和高效性的4个换道路径评价指标，实现最优路径规划。对于速度规划，结合动态规划与二次规划优化获取平滑速度规划曲线。仿真结果表明基于驾驶不满意度的换道决策模型能选择更高效和安全的行驶方式。在典型的主车换道场景，主车最大质心侧偏角，最大横摆角速度的数值均小，表明换道轨迹规划算法能确保主车换道的安全性和操纵稳定性。

    自动驾驶汽车运动规划决策驾驶不满意度优化

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    基于改进粒子滤波算法的车速估计

    高彦傅春耘杨忠杨官龙...
    44-52页
    查看更多>>摘要：针对基于粒子滤波算法设计的车速估计器因提议分布与实际分布不一致导致粒子退化使估计误差变大的问题，提出了一种通过修正提议分布减弱粒子退化影响的改进粒子滤波车速估计器。首先，基于车辆运动学模型和传感器特性建立系统的状态转移方程和观测方程。然后，利用传感器测量值与粒子状态值的差值设计提议分布修正项对状态转移方程进行修正，并对过程噪声做自适应处理。最后，利用CarSim-Simulink联合仿真平台在双移线工况和正弦转角输入工况下进行仿真验证。与自适应粒子滤波器相比，双移线工况下改进粒子滤波估计器产生的纵向速度估计值和侧向速度估计值的平均绝对误差分别减小了40。25％和55。71％;正弦转角输入工况下，改进粒子滤波估计器产生的纵向速度估计值和侧向速度估计值的平均绝对误差分别减小了47。00％和41。21％。

    车速估计粒子滤波提议分布

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    路侧侵扰影响下的机动车速度特性分析及预测

    谢济铭钱正富夏玉兰赵鹏燕...
    53-65页
    查看更多>>摘要：低等级道路路侧侵扰现象频繁，冲突严重，紊乱无序。准确预测其复杂交通行为特性，可揭示路侧侵扰影响下的交通事故发生机制。为此采集低等级公路和城市道路5类常见的路侧侵扰源视频，提取高分辨率车辆微观轨迹，获取行经侵扰区的车辆速度，划分侵扰区特征断面，分析车速时空特性演变规律，采用线性、对数以及三次回归建立车速预测模型。三次回归模型在侵扰区复杂场景下表现出更好的车速预测性能。结果表明:低等级城市道路侵扰区的车速降幅普遍高于公路，驾驶人在侵扰源及附近减速效应显著，当驾驶人与侵扰主体的意图协调后，驾驶人会加速通过前方侵扰区，但当侵扰主体的行为意图难以预测时，车速会出现一定波动。

    交通工程车辆速度交通特性低等级道路路侧侵扰

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    大跨越架空输电导线铝部应力分布试验

    汪峰曾超薛春林温作铭...
    66-74页
    查看更多>>摘要：为了掌握大跨越架空输电导线铝部应力空间分布特性，以JLHA1/G6A-500/280型特强钢芯铝合金导线为研究对象，采用铝股丝表面激光刻槽，内嵌高灵敏、超大复用容量超弱光纤光栅，搭建了大跨越输电导线铝部应力试验平台，研究了不同张力条件下大跨越架空输电导线铝部应力分布规律，建立了大跨越导线实体有限元模型，分析了铝股应力分布特征，并验证了试验结果的正确性。结果表明:导线承受张力作用时，外层铝股和次外层铝股应力不同，外层铝股应力小于次外层铝股应力，导线同层铝股应力基本相同;铝股应力随导线张力的增大呈线性增大趋势，张力每增大1％，铝股应力增大约10％。不同导线张力作用时钢股和铝股应力均呈现环状分层特性，铝股平均应力小于钢股平均应力，铝部和钢股应力比约为3:7;外层和次外层铝合金股丝应力沿圆周向分布不均匀，建议大跨越导线线型设计时考虑铝股丝分层特性。

    大跨越输电导线超弱光纤光栅铝部应力分层特性试验研究

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    谐振法手持式智能磁化率仪设计

    靳郑伟付志红张静
    75-85页
    查看更多>>摘要：文章基于谐振原理设计了一款手持式智能磁化率仪，推导了谐振原理法测量岩石磁化率计算公式，仿真探究谐振法测量岩石磁化率的影响因素，结合仿真结果与实际探测需要对仪器进行整体设计。基于LDC1614搭建外围电路，设计了4层螺旋线圈等距并联的电感传感器、信号提取程序和上位机操作界面，完成了磁化率仪样机制作。该仪器轻便易携(重量仅0。2 kg)、操作简单，测量结果与国外同类仪器比较误差低于5％，仪器精度可达10-7。仪器适合野外及实验室测量，具有实际工程利用价值。

    岩石磁化率谐振原理LDC1614平面电感线圈

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    运动想象脑机接口的判别迁移特征学习与分类

    齐垒陈民铀张莉
    86-95页
    查看更多>>摘要：为了解决不同时间采集的运动想象脑电数据之间存在的分布差异，避免跨时段使用前长时间的重校准步骤，提出了一种基于判别迁移特征学习(discriminative transfer feature learning，DTFL)的运动想象分类方法。DTFL通过联合匹配源域和目标域之间的边缘分布和类条件分布来减少域间的差异，同时最大化类间距离和最小化类内距离来保留类判别信息，从而提升对运动想象的分类性能。基于DTFL的运动想象分类方法无需目标域脑电样本的类别信息，可以有效避免长时间的校准。在脑机接口竞赛数据集上的实验结果表明，DTFL显著优于其他迁移学习方法，有效缓解跨域分布的不一致性，提高了运动想象的分类正确率。

    脑机接口运动想象迁移学习

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    增强组合差分乘积形态学滤波的轴承故障特征提取方法

    徐先峰赵卫峰邹浩泉宋亚囡...
    96-106页
    查看更多>>摘要：针对滚动轴承故障信号的非线性、非平稳、强噪声特性导致的常规时频域特征提取方法受限问题，提出一种增强组合差分乘积形态学滤波的轴承故障特征提取方法。在分析数学形态学4种基本运算的正、负冲击脉冲提取特性的基础上，运用级联、差分、乘积构造的一种新的组合差分乘积算子(combination difference multiply operator，CDMO)具备了同时提取正、负冲击脉冲的能力，并发挥梯度乘积运算对脉冲提取更敏感的优势，实现故障信息的充分提取。引入故障特征频率比指标优化CDMO结构元素参数，修正待处理信号的几何特征，提取与结构元素相匹配的信号特征信息。在CDMO滤波的基础上，借助三阶累积量切片谱技术能够抑制高斯噪声、突出二次耦合分量的优势，准确提取故障特征频率及其倍频，增强轴承故障特征提取能力并抑制噪声干扰。依托2种不同来源的工程实际信号并与经典故障特征提取方法对比分析，验证了所提方法的有效性。

    滚动轴承形态学滤波三阶累积量切片谱特征提取

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    面向控制的一维非等温两相流燃料电池模型研究

    刘佳奇卢炽华刘志恩周辉...
    107-119页
    查看更多>>摘要：经验模型不能反映电池内部复杂的物理化学耦合过程及其导致的响应迟滞，这给燃料电池系统精确控制策略的开发带来了一定困难。针对此问题，建立了面向控制的一维非等温两相流模型，考虑了流道内气体瞬态效应、电池内部水相变，研究了电流密度对气体浓度以及水热分布特性的影响，分析了运行条件和模型参数对电池输出电压的影响，探究了电流阶跃下该模型相比于集总参数模型在输出性能方面的优势。结果表明，该模型具有更好的适用性，可为燃料电池系统层面的模型优化及控制策略设计提供可靠依据。

    质子交换膜燃料电池非等温两相流一维模型Simulink

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