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Combined Estimation of Vehicle Dynamic State and Inertial Parameter for Electric Vehicles Based on Dual Central Difference Kalman Filter Method

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Chinese Journal of Mechanical Engineering 2023年第4期36卷 339-354页

作者： Xianjian Jin Junpeng Yang Liwei Xu chongfeng wei Zhaoran Wang Guodong Yin School of Mechatronic Engineering and Automation Shanghai UniversityShanghai 200072China State Key Laboratory of Automotive Simulation and Control Jilin UniversityChangchun 130025China School of Mechanical Engineering Southeast UniversityNanjing 211189China Mechanical and Construction Engineering Northumbria UniversityNewcastle NE18STUK

Distributed drive electric vehicles(DDEVs)possess great advantages in the viewpoint of fuel consumption,environment protection and traffic *** the effects of inertial parameter variation in DDEV control system become much more pronounced due to the drastic reduction of vehicle weights and body size,and inertial parameter has seldom been tackled and systematically *** paper presents a dual central difference Kalman filter(DCDKF)where two Kalman filters run in parallel to simultaneously estimate vehicle different dynamic states and inertial parameters,such as vehicle sideslip angle,vehicle mass,vehicle yaw moment of inertia,the distance from the front axle to centre of *** proposed estimation method only integrates and utilizes real-time measurements of hub torque information and other in-vehicle sensors from standard *** four-wheel nonlinear vehicle dynamics estimation model considering payload variations,Pacejka tire model,wheel and motor dynamics model is developed,the observability of the DCDKF observer is analysed and derived via Lie derivative and differential geometry *** address system nonlinearities in vehicle dynamics estimation,the DCDKF and dual extended Kalman filter(DEKF)are also investigated and *** with various maneuvers are carried out to verify the effectiveness of the proposed method using Matlab/*** results show that the proposed DCDKF method can effectively estimate vehicle dynamic states and inertial parameters despite the existence of payload variations and variable driving *** research provides a boot-strapping procedure which can performs optimal estimation to estimate simultaneously vehicle system state and inertial parameter with high accuracy and real-time ability.

关键词： Distributed drive Electric vehicle State observation Inertial parameter Dual central difference Kalman filter

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Development of a tomato harvesting robot used in greenhouse

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International Journal of Agricultural and Biological Engineering 2017年第4期10卷 140-149页

作者： Wang Lili Zhao Bo Fan Jinwei Hu Xiaoan wei Shu Li Yashuo Zhou Qiangbing wei chongfeng College of Mechanical Engineering and Applied Electronics Technology Beijing University of TechnologyBeijing 100124China State Key Laboratory of Soil-Plant-Machine System Technology Chinese Academy of Agricultural Mechanization SciencesBeijing 100083China

A tomato harvesting robot was developed in this study,which consisted of a four-wheel independent steering system,a 5-DOF harvesting system,a navigation system,and a binocular stereo vision *** four-wheel independent steering system was capable of providing a low-speed steering control of the robot based on Ackerman steering *** proportional-integral-derivative(PID)algorithm was used in the laser navigation control *** Otsu algorithm and the elliptic template method were used for the automatic recognition of ripe tomatoes,and obstacle avoidance strategies were proposed based on the C-space *** maximum average absolute error between the set angle and the actual angle was about 0.14°,and the maximum standard deviation was about 0.04°.The laser navigation system was able to rapidly and accurately track the path,with the deviation being less than 8 *** load bearing capacity of the mechanical arm was about 1.5 *** success rate of the binocular vision system in the recognition of ripe tomatoes was 99.3%.When the distance was less than 600 mm,the positioning error was less than 10 *** time needed for recognition of ripe tomatoes and pitching was about 15 s per tomato,with a success rate of about 86%.This study provides some insights into the development and application of tomato harvesting robot used in the greenhouse.

关键词： tomato harvesting robot four-wheel independent steering automatic navigation binocular stereo vision system obstacle avoidance greenhouse

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比较椎管内麻醉与全麻对于老年骨科患者术后精神状态及认知功能的影响

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中国继续医学教育 2016年第19期8卷 61-63页

作者：魏崇锋云南省红河州第二人民医院麻醉科云南红河654300

目的分析椎管内麻醉与全麻对于老年骨科患者术后精神状态及认知功能的影响。方法选取100例老年骨科患者,将其依据麻醉方式分为研究组与对照组,各50例,对照组给予全麻方式,研究组采用椎管内麻醉。结果研究组中术后发生认知功能障碍发生率... 详细信息

目的分析椎管内麻醉与全麻对于老年骨科患者术后精神状态及认知功能的影响。方法选取100例老年骨科患者,将其依据麻醉方式分为研究组与对照组,各50例,对照组给予全麻方式,研究组采用椎管内麻醉。结果研究组中术后发生认知功能障碍发生率(10%)低于对照组(34%)(P<0.05);对照组与研究组的睁眼时间、语言陈述时间比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论与全麻相比,椎管内麻醉对于老年骨科手术患者的精神状态的恢复较快,认知功能障碍影响较小。

关键词：椎管内麻醉全麻老年骨科患者术后精神状态认知功能

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丙泊酚与依托咪酯在无抽搐电休克治疗中的疗效对比

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包头医学院学报 2017年第4期33卷 18-20页

作者：魏崇锋红河州第二人民医院麻醉科云南红河654300

目的:对比丙泊酚与依托咪酯在无抽搐电休克(modified electroconvulsive therapy,MECT)中的疗效。方法:选取接受MECT治疗的精神病患者500例,每例患者首次MECT治疗前随机使用丙泊酚或依托咪酯,下一次治疗使用另一种麻醉药物,使用丙泊酚... 详细信息

目的:对比丙泊酚与依托咪酯在无抽搐电休克(modified electroconvulsive therapy,MECT)中的疗效。方法:选取接受MECT治疗的精神病患者500例,每例患者首次MECT治疗前随机使用丙泊酚或依托咪酯,下一次治疗使用另一种麻醉药物,使用丙泊酚计为观察组,依托咪酯计为对照组。对比两次治疗的效果。结果:麻醉前收缩压(systolic blood pressure,SBP)、舒张压(diastolic blood pressure,DBP)、心率(heart rate,HR)比较,差异无统计学意义(P>0.05);MECT后对照组SBP、DBP和HR均高于麻醉前(P0.05),且观察组SBP、DBP和HR均显著低于对照组(P0.05)。观察组不良反应发生率显著低于对照组(P<0.05)。结论:丙泊酚在MECT中对脑电癫痫波发作抑制作用强于依托咪酯,且对血压和心率影响较小,安全性好,临床可优先选用。

关键词：无抽搐电休克丙泊酚依托咪酯

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基于电容法的施肥量检测系统设计与试验

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农业工程学报 2017年第24期33卷 44-51页

作者：周利明马明苑严伟张俊宁董鑫韦崇峰中国农业机械化科学研究院北京100083 吉林省农业机械化管理中心长春130062

为了实现施肥机施肥量的在线检测,根据肥料与空气介电特性差异,设计了一种基于电容法的施肥量在线检测系统。采用电容转换芯片PCAP01和单片机STM32F103C8T6搭建电容检测电路,实现了差分电容传感器微电容信号输出的有效获取。研究了环境... 详细信息

为了实现施肥机施肥量的在线检测,根据肥料与空气介电特性差异,设计了一种基于电容法的施肥量在线检测系统。采用电容转换芯片PCAP01和单片机STM32F103C8T6搭建电容检测电路,实现了差分电容传感器微电容信号输出的有效获取。研究了环境温度变化对流量传感器的影响规律,建立了氮磷钾肥料质量流量与电容输出的关系模型,并对模型进行了验证。试验结果表明,差分型肥料流量传感器对环境温度变化有很好的适应性,系统能够准确的对肥料质量进行在线检测,最大测量误差为3.75%。另外系统能够准确识别管路堵塞故障,识别准确率达到100%,最大识别响应时间为1.22 s。电容式施肥量在线检测系统为施肥机肥料流量的在线获取提供了有效途径,对于高精度变量施肥作业的实施具有重要的意义。

关键词：机械化设计模型施肥机电容传感器质量流量

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基于无线传感网络的改碱暗管排盐监控系统

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农业工程学报 2018年第6期34卷 89-97页

作者：周利明韦崇峰苑严伟周强兵赵博张俊宁汪凤珠中国农业机械化科学研究院北京100083 土壤植物机器系统技术国家重点实验室北京100083

针对目前盐碱地暗管改碱技术应用过程中存在的有效评测数据缺乏、无法准确对实施效果进行科学评价的问题,设计了一种基于无线传感网络的改碱暗管排盐监控系统,以实现对管道内地下水的水质监测、流量统计以及蓄水池水位控制等。监测节点... 详细信息

针对目前盐碱地暗管改碱技术应用过程中存在的有效评测数据缺乏、无法准确对实施效果进行科学评价的问题,设计了一种基于无线传感网络的改碱暗管排盐监控系统,以实现对管道内地下水的水质监测、流量统计以及蓄水池水位控制等。监测节点实时采集各路暗管的p H值、电导率和流量信息传输到中心节点,监控中心计算机通过RS232接口获取各采集信息并进行处理显示;同时,液位传感器实时获取蓄水池的水位信息并通过无线传输模块将水位信息发送至中心节点,中心计算机根据实际水位和设定水位信息进行控制决策,并通过中心节点向水位控制节点发送控制指令,实现蓄水池的水位远程自动控制。为验证系统整体性能,对监控系统开展了水位控制、传感器检测精度、通讯距离与丢包率试验测试。试验结果表明:系统p H值和电导率的平均测量误差分别为1.81%、1.89%,各节点的最大丢包率为2.6%,整体运行稳定,数据传输可靠,能够满足实际生产需要。该系统能够准确获取改碱暗管内的水质信息及迁移变化情况,为暗管改碱技术的效果评价提供有利的数据支撑。

关键词：无线传感器网络电导率监测暗管改碱水质参数液位控制

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基于Sauvola与Otsu算法的秸秆覆盖率图像检测方法

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农业工程 2017年第4期7卷 29-35页

作者：王丽丽徐岚俊魏舒韦崇峰赵博苑严伟范晋伟北京工业大学机械工程及应用电子技术学院北京100124 中国农业机械化科学研究院土壤植物机器系统技术国家重点实验室北京100083 北京市农业机械试验鉴定推广站北京100078

针对自然光照下粗秸秆中空、细碎秸秆细节丢失导致秸秆覆盖率图像检测法精度低的问题,提出了一种基于Sauvola与Otsu算法相结合的秸秆覆盖率检测方法。首先对彩色分量空间距离灰度化后的图像采用Sauvola阈值分割来提取秸秆区域细节图像,... 详细信息

针对自然光照下粗秸秆中空、细碎秸秆细节丢失导致秸秆覆盖率图像检测法精度低的问题,提出了一种基于Sauvola与Otsu算法相结合的秸秆覆盖率检测方法。首先对彩色分量空间距离灰度化后的图像采用Sauvola阈值分割来提取秸秆区域细节图像,然后对色差法灰度化后的图像采用Otsu阈值分割来解决秸秆区域中空问题,最后对不同阈值分割图像相加,计算其平均值,从而得到秸秆覆盖率的大小。田间试验结果表明,采用此方法对不同情况秸秆覆盖与不同地区的秸秆覆盖均具有较好的识别效果,不同情况秸秆覆盖率的最大平均误差约为1.9%,不同地区秸秆覆盖率的最大平均误差约为2.5%,有效地提高了秸秆辨识的精确度。

关键词：秸秆覆盖率彩色分量空间距离法色差法 Sauvola算法 Otsu算法

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果蔬采摘机械臂结构设计与性能测试

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农业工程 2017年第2期7卷 107-113,23页

作者：王丽丽范晋伟赵博韦崇峰孙小文胡小安北京工业大学机械工程及应用电子技术学院北京100124 中国农业机械化科学研究院土壤植物机器系统技术国家重点实验室北京100083

针对作业空间较小的大棚果蔬采摘环境,研制了串联式4自由度关节型果蔬采摘机械臂。采用Solid Works建立了机械臂的3维模型,在拉格朗日法建立动力学分析模型的基础上,利用ANSYS和ADAMS分析软件,对机械臂进行静态结构分析和运动学、动力... 详细信息

针对作业空间较小的大棚果蔬采摘环境,研制了串联式4自由度关节型果蔬采摘机械臂。采用Solid Works建立了机械臂的3维模型,在拉格朗日法建立动力学分析模型的基础上,利用ANSYS和ADAMS分析软件,对机械臂进行静态结构分析和运动学、动力学仿真分析。静力学仿真结果表明,机械臂的最大应力为8.181 8 MPa,最大形变为0.000 329 11 m,结构设计合理,强度符合要求;运动学仿真结果表明,机械臂可以精确到达目标位置,运动过程平稳;动力学仿真结果表明,各关节的最大力矩均在安全合理的范围。为进一步验证设计的合理性,对研制的果蔬采摘机械臂进行了性能测试,结果表明机械臂定位精度最大误差±2.5 mm,平均误差±1.1 mm,带载能力3 kg,机械臂运动平稳,可以满足果蔬采摘作业要求。

关键词：机械臂拉格朗日法静力学运动学动力学果蔬采摘

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Research on the Industrial Symbiosis Supporting System of Eco-industrial Park

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Chinese Journal of Population,Resources and Environment 2009年第3期7卷 61-66页

作者： Wang chongfeng Zhang Gupeng Wang wei International Business School Qingdao University Qingdao Shandong 266071 China Economy and Management School Beijing University of Aeronautics and Astronautics Beijing 100083 China Qingdao Agricultural University Qingdao Shandong 266109 China

The establishment and development of the industrial symbiosis of eco-industrial park are affected by several *** on the formed industrial symbiosis supporting system chart,this article analyzes the microcosmic supporting system and macroscopic supporting *** the microcosmic supporting system,it elaborates five aspects including key enterprises,service intermediaries in the park,symbiotic enterprises,competitors and the public in *** it describes the macroscopic supporting system from four aspects of governmental participation,technological innovation,educational promotion and cultural ***,combining with the current construction status of the eco-industrial park in China,it proposes the countermeasures and suggestions to build the supporting system for the eco-industrial park and provides theoretical support for the faster and better construction of the eco-industrial park in China.

关键词： eco-industrial park industrial symbiosis supporting system

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基于温-湿-CO融合传感的棉垛阴燃预警系统设计

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农业工程 2018年第6期8卷 31-37页

作者：白辰睿张俊宁吕程序马明周利明韦崇峰中国农业机械化科学研究院北京100083 吉林省农业机械化管理中心长春130062

棉花是关系国计民生的战略物资,同时棉纤维是各类天然纤维中最具燃烧危险性的一种。依据籽棉垛内部阴燃起火机理,分析选定棉垛火情预警监控要素;研制了基于多传感阵列的籽棉垛温湿度、CO浓度实时监测的阴燃预警与火情防控设备;基于LabV... 详细信息

棉花是关系国计民生的战略物资,同时棉纤维是各类天然纤维中最具燃烧危险性的一种。依据籽棉垛内部阴燃起火机理,分析选定棉垛火情预警监控要素;研制了基于多传感阵列的籽棉垛温湿度、CO浓度实时监测的阴燃预警与火情防控设备;基于LabVIEW开发了移动电脑上位机数据监控程序。试验证明,系统可以实时监测不规则棉垛内部的温湿度及CO气体信息态,可以为评定棉垛内部状态以及判定棉垛阴燃安全状态提供重要依据。

关键词：棉垛阴燃温度湿度 CO浓度便携式阴燃预警

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