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轮毂电机驱动电动汽车主动悬架μ综合鲁棒控制研究

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机械工程学报 2024年

作者：金贤建王佳栋徐利伟严择圆卢彦博殷国栋陈南上海大学机电工程与自动化学院东南大学机械工程学院

针对现有研究较少考虑轮毂悬架系统中非簧载质量增加及轮毂电机力矩在车轮处波动导致的车辆振动恶化问题，考虑轮毂主动悬架系统的簧上质量、悬架刚性和阻尼等参数不确定性及高阶非线性未建模动态等影响，采用线性分式变换(LFT)方法建... 详细信息

针对现有研究较少考虑轮毂悬架系统中非簧载质量增加及轮毂电机力矩在车轮处波动导致的车辆振动恶化问题，考虑轮毂主动悬架系统的簧上质量、悬架刚性和阻尼等参数不确定性及高阶非线性未建模动态等影响，采用线性分式变换(LFT)方法建立面向μ综合鲁棒控制的定向轮毂悬置吸振式(Dynamic vibration absorber,DVA)主动悬架混合不确定系统动力学模型。在广义μ综合鲁棒控制系统的统一框架下，根据鲁棒μ综合奇异值理论设计轮毂主动悬架增广系统下的μ综合鲁棒控制器，并通过D-G-K迭代方法进行求解，μ综合分析显示，设计的μ综合控制器能在拥有良好稳定裕度的条件下保证主动悬架闭环系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能，并降低传统H_∞控制器的保守性。在Matlab/Simulink环境中通过频域和时域响应对控制器的可行性和有效性进行验证，仿真结果表明，设计的DVA-μ控制系统的综合性能优于DVA-H_∞，DVA-μ控制器能有效抑制轮毂主动悬架系统的垂向振动，即使在外界干扰和多参数摄动下仍能较好地提高车辆行驶的平顺性及乘坐舒适性，有助于后续电动汽车主动悬架系统减振设计的理论借鉴。

关键词：轮毂驱动电动汽车振动抑制主动悬架 μ综合鲁棒控制

考虑介入惩罚因子的智能车辆人机协同控制架构

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机械工程学报 2024年

作者：冯吉伟殷国栋梁晋豪庄伟超彭湃卢彦博采国顺徐利伟东南大学机械工程学院

人机交互中的不确定性易引起驾驶人与智能辅助驾驶系统的冲突，进而削弱驾驶性能。为此，提出一种基于动态介入惩罚的智能车辆人机协同控制架构，以提升车辆的驾驶性能与侧向稳定性。针对人机共享控制系统的不确定性，建立考虑驾驶人时... 详细信息

人机交互中的不确定性易引起驾驶人与智能辅助驾驶系统的冲突，进而削弱驾驶性能。为此，提出一种基于动态介入惩罚的智能车辆人机协同控制架构，以提升车辆的驾驶性能与侧向稳定性。针对人机共享控制系统的不确定性，建立考虑驾驶人时变预瞄行为与轮胎非线性特性的车辆模型；引入影响共享驾驶权限分配的人机介入惩罚因子，并根据驾驶人手力矩和实际预瞄点侧向偏差建立模糊规则，减少由个性化驾驶行为导致的驾驶人与辅助驾驶行为之间的冲突；提出基于极点配置的线性参数时变(Linear parameter varing,LPV)控制策略以提升控制系统鲁棒性。最后，采用MATLAB/Carsim联合仿真和基于NI-LabVIEW-RT系统的硬件在环测试(Hardwave-in-loop,HIL)进行试验验证，结果表明，所提出的人机协同控制架构能够在保证车辆操纵性能的同时有效缓解人机冲突。

关键词：车辆稳定控制 LPV鲁棒控制人机协同控制车辆系统动力学

基于非线性偏振旋转技术和辉锑锡铅矿饱和吸收体的新型光纤激光器研究

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基于非线性偏振旋转技术和辉锑锡铅矿饱和吸收体的新型光纤激光器...

作者：徐利伟山东大学

学位级别：硕士

脉冲光纤激光器在诸多领域如材料微加工、光纤通讯、医学诊疗、精密测量等都占据着不可或缺的地位。非线性偏振旋转技术是一种较为常见实现脉冲激光输出的方式,有着结构简便、应用范围广、损伤阈值高等优点,不管是对工业生产亦或是基础... 详细信息

脉冲光纤激光器在诸多领域如材料微加工、光纤通讯、医学诊疗、精密测量等都占据着不可或缺的地位。非线性偏振旋转技术是一种较为常见实现脉冲激光输出的方式,有着结构简便、应用范围广、损伤阈值高等优点,不管是对工业生产亦或是基础学科研究而言都意义突出。另外,凭借二维材料的饱和吸收性能在光纤激光器上形成脉冲激光输出也是国际研究热点。一直以来,探究新型高效的二维材料是研究人员的努力方向。辉锑锡铅矿作为一种新型二维材料,其优势可具体归结为自然环境下高度稳定、易于制备、超快响应和窄带隙等,这揭示了其在超快光学器件领域的潜力。本文首先对基于非线性偏振旋转的掺钕光纤激光器展开特性研究;其次,将辉锑锡铅矿应用于光纤激光器领域,并对其光学特性进行了实验探究。本文的主要研究内容如下所示:1.对涉及脉冲传输的诸多影响因素如损耗、色散、非线性等进行分析,在此基础上建立传输方程并进行数值模拟,为后续实验中孤子脉冲的形成、解释提供理论依据。2.首次基于非线性偏振旋转技术,以自行搭建的掺钕锁模光纤激光器为平台,实现了类噪声脉冲的输出。其中在泵浦功率为300mW的条件下,脉冲中心波长、3dB带宽、重频分别为:1063.75 nm,2.27 nm,14.25 MHz,脉冲宽度达到ps量级。3.利用液相剥离法得到了单层辉锑锡铅矿,并利用聚乙烯醇形成薄膜,得到了三明治结构的饱和吸收体,并对其展开了一系列有关光学特性的测试,研究结果证实辉锑锡铅矿有潜力成为优良的饱和吸收体材料。4.首次验证了辉锑锡铅矿与脉冲窄化之间存在的相关性。首先以自行搭建掺镱光纤激光器为实验平台对锁模机制展开探究,获得了重复频率为1.767 MHz、最大输出功率达到9.42 mW且拥有高信噪比的锁模脉冲。其次,在掺铒光纤激光器上实现了调Q脉冲输出,在泵浦功率自260 mW攀升至530mW过程中,对应的平均输出功率从0.1 mW增加到1.2 mW,脉冲重复频率从47.04 kHz增加到71.91 kHz。

关键词：钕掺杂光纤非线性偏振旋转辉锑锡铅矿类噪声脉冲光纤激光器

考虑执行器时滞不确定的车辆编队网联巡航鲁棒模型预测控制

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同济大学学报（自然科学版） 2022年第S1期50卷 140-144页

作者：张浩彬张宁徐利伟王金湘殷国栋东南大学机械工程学院南京211189

针对车辆编队中执行器时滞的不确定性,提出了一种基于鲁棒模型预测控制的新的车辆编队网联巡航控制方法。该方法能够实时处理编队安全约束,并兼顾车辆编队的弦稳定性与对执行器时滞的鲁棒性。首先,建立车辆编队的数学模型与网联巡航模... 详细信息

针对车辆编队中执行器时滞的不确定性,提出了一种基于鲁棒模型预测控制的新的车辆编队网联巡航控制方法。该方法能够实时处理编队安全约束,并兼顾车辆编队的弦稳定性与对执行器时滞的鲁棒性。首先,建立车辆编队的数学模型与网联巡航模型预测控制的控制架构,分析无约束条件下网联巡航模型预测控制的线性反馈特性。其次,基于H_(∞)控制分析网联巡航线性系统对执行器时滞不确定的鲁棒性,得到车辆编队L_(2)弦稳定性的实现条件。然后,通过控制器参数匹配,根据满足编队稳定性、鲁棒性要求的线性反馈参数对模型预测控制器的优化权重进行调整。通过不同执行器时滞的车辆编队系统仿真,结果表明,本文提出的控制方法简化了工程应用中相应的控制器参数匹配工作,进一步提高了车辆编队网联巡航控制系统的功能稳定性与安全性。

关键词：车辆编队网联巡航控制编队稳定性鲁棒模型预测控制

虚假消息注入攻击下的多车队列纵向稳定性控制研究

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人工智能 2023年第5期 55-69页

作者：刘赢采国顺徐利伟殷国栋东南大学网络空间安全学院东南大学机械工程学院

针对虚假消息注入攻击下多车队列系统纵向稳定性控制问题,采用加性不确定方法量化攻击对队列系统的影响,采用等效时滞、网络诱导时滞等方法,将通信时滞与数据丢包、车载传感器数据离散化特性等因素整合到队列中,构建了网络攻击与信息延... 详细信息

针对虚假消息注入攻击下多车队列系统纵向稳定性控制问题,采用加性不确定方法量化攻击对队列系统的影响,采用等效时滞、网络诱导时滞等方法,将通信时滞与数据丢包、车载传感器数据离散化特性等因素整合到队列中,构建了网络攻击与信息延迟下的队列模型。基于李雅普诺夫-克拉索夫斯基稳定性理论和H∞鲁棒控制,提出了一种弱保守性分布式鲁棒抗干扰控制方法,并给出了队列系统保持稳定性的条件。仿真结果表明,所提出的鲁棒H∞控制方法在保证队列内稳定需求的同时,能兼顾队列稳定性。与常规队列干扰抑制控制方法相比,对于队列内相邻车辆之间的间距误差控制以及跟随车辆与领航车之间的速度跟踪控制效果更好。

关键词：多车队列网络攻击队列稳定性分布式控制

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基于改进遗传算法的悬架结构优化

基于改进遗传算法的悬架结构优化

作者：徐利伟河北工程大学

学位级别：硕士

汽车操纵稳定性不仅影响汽车驾驶的操纵方便性，而且决定高速汽车行驶安全性，是衡量现代汽车性能的主要标准之一。汽车操纵稳定性评价指标众多，对汽车系统进行有关汽车操纵稳定性的优化显然是一个大规模多目标优化问题，一般需要借助... 详细信息

汽车操纵稳定性不仅影响汽车驾驶的操纵方便性，而且决定高速汽车行驶安全性，是衡量现代汽车性能的主要标准之一。汽车操纵稳定性评价指标众多，对汽车系统进行有关汽车操纵稳定性的优化显然是一个大规模多目标优化问题，一般需要借助于专业的多体系统动力学软件进行分析和求解。传统的优化方法处理这类优化问题时，往往不容易收敛且所求解是局部最优解。遗传算法作为一种随机搜索算法，具有很强的全局寻优能力。但从国内外对遗传算法研究的现状来看，遗传算法在适应度评价策略、保持群体的多样性策略和算法收敛性等方面存在一些问题。本文建立了基于改进遗传算法的联合优化设计分析平台来对汽车悬架进行优化，以提高汽车操纵稳定性。首先，针对遗传算法存在的收敛性问题，本文采用不动点理论对其进行了改进。在改进的遗传算法中，对解空间进行K1剖分，然后计算初始代种群承载单纯形，并对单纯形顶点进行标号，找出全标单纯形，缩小解空间范围，加快遗传算法的收敛速度;同时在遗传运算过程中，以父子混合杰出者选择策略产生子代个体来解决以概率的方式选取子代的问题。其次，确定设计变量和优化目标。针对这部分，本文先是在ADAMS/Car中建立4自由度的汽车前悬架模型;然后，根据汽车悬架定位参数与汽车操纵稳定性的关系，对模型进行了仿真分析确定优化目标和设计变量;为了提高优化的效率，联合ADAMS/Car和Isight软件对设计变量进行灵敏度分析，确定了主要设计变量。最后，搭建基于改进遗传算法的联合优化设计分析平台和对汽车悬架模型进行优化。该平台是借助多学科综合优化设计软件Isight的强大的过程集成能力和二次开发能力，将改进遗传算法程序、ADAMS/Car和MATLAB软件联合起来对汽车悬架模型进行联合仿真分析。改进遗产算法通过Isight软件的二次开发模块SDK，借助Java语言中的JNI接口技术被添加到Isight软件的优化算法库中。ADAMS/Car和MATLAB软件借助Isight软件的过程集成组件Simcode以命令脚本的方式被集成到Isight软件中。用建立好的优化分析平台对汽车悬架模型进行优化分析，优化结果表明了联合优化方法的可行性和改进遗传算法的有效性。

关键词：汽车操纵稳定性优化设计改进遗传算法联合优化平台二次开发

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灵魂有血性的男人

喷雾干燥制备自分散炭黑颜料及其乙二醇基色浆

作者：徐利伟

来源：南通市图书馆图书评论

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印染 2022年第11期48卷 52-56页

作者：杜长森王玉玺王冬唐春霞徐利伟付少海苏州世名科技股份有限公司江苏昆山215337 江苏省纺织品数字喷墨印花工程技术研究中心(江南大学) 江苏无锡214122 生态纺织教育部重点实验室(江南大学) 江苏无锡214122

为制备分散性良好的聚酯纤维原液着色用炭黑颜料,以阴离子表面活性剂木质素磺酸钠为分散剂,通过单因素变量法确定了炭黑在水性体系中的最佳分散工艺。采用喷雾干燥法对炭黑进行包覆,制备自分散炭黑颜料。结果表明:制备的自分散炭黑在乙... 详细信息

为制备分散性良好的聚酯纤维原液着色用炭黑颜料,以阴离子表面活性剂木质素磺酸钠为分散剂,通过单因素变量法确定了炭黑在水性体系中的最佳分散工艺。采用喷雾干燥法对炭黑进行包覆,制备自分散炭黑颜料。结果表明:制备的自分散炭黑在乙二醇中有很好的自分散性能,炭黑的粒径为177.3 nm,PDI在0.1左右,离心稳定性在87%以上,储存稳定性在96%以上。

关键词：颜料炭黑乙二醇基分散性聚酯纤维

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焊吸两用电烙铁创新设计

包装工程 2010年第24期31卷 32-35页

作者：伍卓章廖敏徐利伟西华大学成都610039

针对现有电烙铁双手操作方式所导致的双手容易疲劳、焊接效率和焊接精度低、存在安全隐患等问题设计了一种新型电烙铁。利用可靠性人本绿色科学创新和组合功能创新设计方法,集锡丝、电烙铁、吸锡工具于一体,在完成结构设计的同时基于人... 详细信息

针对现有电烙铁双手操作方式所导致的双手容易疲劳、焊接效率和焊接精度低、存在安全隐患等问题设计了一种新型电烙铁。利用可靠性人本绿色科学创新和组合功能创新设计方法,集锡丝、电烙铁、吸锡工具于一体,在完成结构设计的同时基于人机因素完成了外观造型,设计了集安全性和舒适性、可单手操作、具有焊接、吸锡两用的新型电烙铁,提高工作效率和质量。

关键词：电烙铁人机工程创新设计