刘凯
- 作品数：7 被引量：95H指数：4
- 供职机构：北京理工大学机械与车辆学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家部委预研基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程机械工程动力工程及工程热物理兵器科学与技术更多>>
- 匹配EGR和二级增压系统的柴油机性能仿真
- 为满足未来日益严格的排放法规要求，采用EGR和带有中冷的二级增压相结合的技术可有效降低NOx的排放。针对某6缸柴油机设计了两种不同的二级增压方案，第1种压比分配为高压级∶低压级为4∶6，第2种为高压级∶低压级为6∶4，并...
- 刘凯施新
- 关键词：柴油机增压系统氮氧化物性能仿真
- 基于Frenet坐标系和控制延时补偿的智能车辆路径跟踪被引量：17
- 2019年
- 对智能车辆路径跟踪问题中存在的控制延时问题进行研究。前轮转角表述为纯滞后和1阶惯性延时的串联结构模型,通过使用Matlab/Simulink建立转向控制延时模型,并对实车采集的转向控制数据进行分析,完成延时模型的参数辨识;基于V-REP和ROS搭建仿真测试平台,根据延时模型的辨识结果模拟转向响应特性,实现与实车转向特性等效的控制延时效果;基于Frenet坐标系和运动学、动力学模型构建不考虑控制延时和考虑控制延时的模型预测控制(MPC)路径跟踪控制器,使得控制器可以直接扩展到多车编队行驶场景;在V-REP仿真环境中设置以5 m/s、10 m/s、20 m/s车速采集的变曲率参考路径,先针对无延时系统考察不考虑控制延时的MPC路径跟踪控制器,获得了平均跟踪误差低于0. 22 m的控制效果,验证了不考虑控制延时的MPC控制器在处理无延时车辆系统路径跟踪问题的跟踪性能,再针对大延时车辆系统对比测试两种MPC控制器。试验结果表明:考虑控制延时的MPC控制器相比不考虑控制延时的MPC控制器取得了较大的效果提升,特别是在最大跟踪误差和航向误差指标上表现优异,平均跟踪误差降低了83. 7%,最大跟踪误差降低了74. 4%;对于高延时系统,低速工况下考虑延时的运动学MPC表现更好,而高速工况动力学MPC表现出了更加稳定的跟踪性能,20 m/s延时试验中仅考虑控制延时的动力学MPC控制器安全地跑完了全程。
- 王威陈慧岩马建昊刘凯龚建伟
- 关键词：智能车辆模型预测控制
- 开放式模块化的无人平台体系结构被引量：2
- 2014年
- 针对无人平台系统开放性和安全性的需求,提出了一种开放式模块化的混合体系结构。首先,该结构在总体上采用分层结构,各层中定义相关的节点,实现系统功能模块化;其次,采用分等级的智能决策系统,将无人平台系统的行为分解为反射行为和目的行为,反射行为保证系统运行时无人平台的安全性,目的行为实现连续自主导航;最后,定义了中间层消息协议,以标准的消息头和自定义的消息体实现不同节点之间的通信。实验结果表明,该体系结构能够快速切换反射行为和目的行为,提高了无人平台在不同场景下的安全性;同时,各功能节点能够有效地进行信息交互,满足了系统开放性要求。
- 徐威刘凯孙银健姜岩龚建伟
- 关键词：模块化体系结构
- 高速无人驾驶车辆的操控稳定性研究被引量：25
- 2019年
- 通过分析路面附着条件和道路曲率等因素对车辆转向特性和稳定性的影响,建立了高速车辆的等效动力学模型。提出了一种变步长的模型离散化方法,能够在保证车辆模型预测精度的基础上,实现较长的预测时域,并满足计算实时性的要求。通过对高速车辆稳定行驶状态进行分析,推导了基于包络线的滑移稳定性约束条件,并设计了基于模型预测控制的高速无人驾驶车辆的轨迹跟踪控制器。仿真结果表明,该方法可有效保证高速无人驾驶车辆在不同地面附着情况及道路曲率下的操控稳定性。
- 刘凯陈慧岩龚建伟陈舒平张玉
- 关键词：车辆动力学模型预测控制
- 基于模型预测控制的无人驾驶履带车辆轨迹跟踪方法研究被引量：46
- 2019年
- 无人驾驶履带车辆的轨迹跟踪面临着系统不确定性和外界干扰等难以克服的不利因素。针对这一问题,通过研究履带车辆的滑动转向特性,建立了基于瞬时转向中心的履带车辆运动学模型。同时,针对参考路径是离散路点序列的特点,提出了一种基于3次Bezier曲线的参考路径自适应拟合方法,在实现路径平滑基础上提供道路的曲率信息。考虑到模型不确定性和外界干扰对轨迹跟踪精度的影响,设计了基于模型预测控制的轨迹跟踪控制器,并引入反馈校正,系统地处理无人驾驶履带车辆建模误差、环境约束以及执行机构约束。实车试验结果表明,该方法可以有效地抑制系统不确性和外界干扰的影响,实现无人驾驶履带车辆高精度的轨迹跟踪控制。
- 胡家铭胡宇辉陈慧岩刘凯
- 关键词：模型预测控制
- 越野地形下智能车辆的动力学建模与轨迹跟踪被引量：13
- 2019年
- 提出一种越野地形下智能车辆的动力学建模与轨迹跟踪控制方法.针对越野地形建立了考虑路面倾角的智能车辆动力学模型,并推导了基于零力矩点的车辆侧倾安全约束.然后考虑上述车辆动力学模型及安全约束条件,设计了基于模型预测的智能车辆轨迹跟踪控制器.仿真试验表明该方法可以有效地适应复杂的越野地形,并能够在实现无碰撞轨迹的同时防止车辆发生侧翻危险.
- 刘凯王威龚建伟陈慧岩陈舒平
- 关键词：智能车辆动力学建模模型预测控制
- 匹配EGR和二级增压系统的柴油机性能仿真
- 2011年
- 为满足未来日益严格的排放法规要求,采用EGR和带有中冷的二级增压相结合的技术可有效降低NOx的排放。针对某6缸柴油机设计了两种不同的二级增压方案,第1种压比分配为高压级:低压级为4:6,第2种为高压级:低压级为6:4,并在各工况点对两种方案进行了EGR率和放气阀开度优化仿真计算。计算结果表明,采用EGR的二级增压系统较原单级增压氮氧化物排放显著降低,且在相同的进气压力条件下,第2方案较第1方案在发动机功率和燃油消耗率基本相当的情况下,能实现更大的EGR率,显著提高了柴油机的排放特性。
- 刘凯施新
- 关键词：二级增压柴油机废气再循环
