一、目标跟踪与碰撞自主体运动仿真建模（论文文献综述）
刘纯键[1]（2021）在《撞击随动型液压机械臂的设计及其被动柔顺性研究》文中提出近年来,随着机器人技术的发展,制造业逐渐出现了转型升级,更多的工业机器人被应用到生产制造当中,虽然这类工业机器人通常工作效率较高,但是一旦发生事故,往往会对设备甚至是人类造成较为严重的伤害。针对液压机械臂类机器人的人机物理接触安全性问题,本文根据液压伺服原理和柔顺构型理论,设计了一台具有柔顺性的撞击随动型液压机械臂。由于液压传动输出力矩较大,不能通过添加柔性臂这类传统的方法来使机械臂具有柔顺性,且单纯的主动柔顺控制无法在意外碰撞瞬间对碰撞进行化解,于是本文提出由液压被动柔顺关节构成的撞击随动型液压机械臂来解决该问题。本文首先设计了一种新型液压被动柔顺关节,并对关节结构和相关动态特性进行了深入研究。然后使用该关节组成了撞击随动型液压机械臂,让机械臂具有良好的碰撞危机自化解能力。最后对撞击随动型液压机械臂的被动柔顺性进行了深入分析,揭示了机械臂被动柔顺性化解碰撞危机的作用。本文所做的具体工作如下:（1）设计了一种液压被动柔顺关节,使用三维绘图软件对关节进行了建模,介绍了关节的设计过程和工作原理,总结了关节的创新之处。（2）建立关节的可视化仿真模型,对关节的关键参数进行仿真分析,得到了关节的动态特性,并研究了关节的柔顺度,验证了关节的被动柔顺性。（3）设计了一种撞击随动型液压机械臂,对机械臂进行运动学分析,求解机械臂的运动工作空间,通过机器人工具箱对机械臂进行运动学仿真,验证了机械臂构型的合理性。（4）基于物理仿真系统搭建了机械臂的碰撞仿真实验平台,提出基于一种碰撞检测算法来分析机械臂的柔顺性,设计了一种动量偏差观测器对碰撞外力矩进行监测,并通过多元非线性回归理论揭示了该机械臂对意外碰撞的柔顺自化解能力。
孙传扬[2]（2021）在《智能汽车紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略研究》文中提出智能汽车是先进传感与人工智能等新兴技术融合发展的产物,是具有自动驾驶功能的新一代汽车,同时也是解决交通事故、车辆利用率低与交通拥堵等问题的关键,发展智能汽车对于加速我国汽车产业转型升级具有重要意义。智能汽车紧急避撞功能的研究对于智能驾驶技术的推广应用、车辆行驶安全性能的提升等具有重要的推动作用,同时对于发展车辆运动规划与运动控制等技术具有积极意义。本文以智能汽车为研究对象,重点开展了紧急避撞工况下轨迹规划策略、路径跟踪控制系统建模、路径跟踪控制策略设计与优化等方面的研究。本文针对对向车辆侵入自车行驶车道引起的车辆碰撞事故,开展了智能汽车紧急避撞轨迹规划策略的研究。研究了对向车辆轨迹预测算法与自车轨迹规划功能开启的触发条件,提出了融合减速转向与定速转向等避撞方式的候选避撞轨迹规划方法;设计了基于模型预测的路径规划算法、具有“最小速度”代价函数的五次多项式速度规划算法与基于BP神经网络的目标状态确定方法,完成了对避撞轨迹的规划;设计了具有分层结构的碰撞检测算法与车辆碰撞位置预测算法;提出了结合碰撞速度变化量与车辆碰撞类型的自车碰撞严重度预测算法以及针对无碰撞候选轨迹的多目标评价函数,确定了综合性能最优的智能汽车避撞轨迹。本文建立了智能汽车路径跟踪控制系统的状态空间模型,该模型由二自由度车辆模型、轮胎侧向力计算模型及路径跟踪误差模型等三部分组成。建立了智能汽车侧向动力学模型,设计了应用Fiala轮胎模型与前轮侧向力数值查表的期望前轮转向角数值计算方法;研究了轮胎模型线性化过程中提高轮胎非线性特征描述精度的方法,提出了基于两点仿射近似的后轮侧向力线性化计算模型;建立了基于横摆角偏差的智能汽车路径跟踪误差模型,完成了智能汽车路径跟踪控制系统状态空间模型的建立。研究了基于车辆转向工况识别的复合跟踪误差模型,开发了智能汽车紧急避撞路径跟踪控制策略。建立了MPC控制算法的预测模型、代价函数以及MPC路径跟踪控制算法;研究了跟踪误差模型对车辆路径跟踪控制性能的影响机理,得出了兼顾车辆在稳态与瞬态转向工况下路径跟踪精度的复合跟踪误差模型;研究了可表征车辆横向运动状态及其变化趋势的特征参数,设计了采用模糊逻辑与加权平均方法的转向工况识别算法;研究了智能汽车的行驶稳定性约束,建立了基于复合跟踪误差模型的智能汽车紧急避撞路径跟踪控制策略。开展了智能汽车路径跟踪控制策略的鲁棒优化研究,建立了Tube-RMPC路径跟踪鲁棒优化控制策略。分析了智能汽车行驶环境中强侧向风等典型的不确定性,建立了带不确定性的路径跟踪控制系统模型;研究了路径跟踪控制系统Tube不变集的设计要求,提出了基于控制矩阵多面体分割的Tube不变集计算方法,运用离线凸包运算与N步可达集运算,获得了紧缩的Tube不变集序列;计算了Tube-RMPC算法的闭环反馈增益、终端代价函数、终端约束集以及名义路径跟踪控制系统的容许集,建立了Tube-RMPC路径跟踪鲁棒控制策略。开展了智能汽车紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略的仿真试验研究。仿真试验结果表明:所提出的基于复合跟踪误差模型的控制策略能在车辆接近操作极限的紧急避撞工况下将跟踪误差控制在0.1m以内,并且与广泛使用的基于横摆角偏差跟踪误差模型的控制策略相比,该策略将智能汽车路径跟踪的侧向位置偏差均方根值减小了28.6%。所提出的Tube-RMPC路径跟踪鲁棒控制策略能在路面附着系数识别误差为0.3、侧向风速为25m/s的条件下,将紧急避撞工况下智能汽车的路径跟踪误差控制在0.2m以内,实现了智能汽车的稳定控制;对设计的轨迹规划策略的触发条件、碰撞检测算法、碰撞严重度预测函数与候选轨迹多目标综合评价函数等算法的有效性进行了验证;仿真试验表明,所设计的紧急避撞轨迹规划策略能够使智能汽车在对向车辆侵入自车道的场景下,以较大的避撞安全余量实现碰撞避免或以较小的预测碰撞严重度实现碰撞缓解。图91幅,表13个,参考文献200篇。
苏程[3]（2021）在《多机协调吊运系统建模及其轨迹与防摆规划》文中进行了进一步梳理多机协调吊运系统因其结构简单、可重组、易拆卸、模块化程度高、工作空间大及性价比高等优点,广泛应用于军用和民用等领域,可实现陆上、水中及空中的货物吊运操作。该类系统兼具柔索并联机器人和多机器人系统的特点,是并联机器人的一个重要分支。多机协调吊运系统中绳索的柔性和单向约束特性,决定了系统整体的弱刚度性、不稳定性及绝大多数情况下的欠约束性等特点,使之明显有别于单体刚性支撑并联机器人及单体柔索并联机器人,是一种新型的多机器人系统。开展多机协调吊运系统的建模、轨迹规划及防摆规划等方面的科学研究,具有重要的理论意义和实用价值。论文的主要内容如下:（1）建立了多机协调吊运系统运动学动力学模型。从多机协调吊运系统吊机基座、系统约束和对被吊运物的驱动方式等三个方面,讨论系统的分类及其特点;利用旋量理论和牛顿-欧拉法建立固定基多机协调吊运系统的广义运动学和动力学模型,分析运动学正解及逆解的存在性,并给出相应的求解方法;建立多机协调吊运系统自由基和浮动基的基座运动学和动力学模型,将基座运动学和动力学模型与固定基多机协调吊运系统的运动学和动力学模型联合,建立不同基座下的多机协调吊运系统的运动学和动力学模型。（2）以多直升机协调吊运系统为例,研究了多机协调吊运系统的运动实现问题。在保持系统基本结构参数不变的基础上,通过限定直升机的运动,将空间问题降维为平面问题,利用平衡方程和矢量封闭理论建立系统的平移和旋转运动方程;数值计算系统的运动实现过程,验证所建运动学模型的正确性。（3）分析了多机协调吊运系统工作空间并进行求解。分析了系统工作空间约束因素;针对Monte-Carlo算法在系统位置和姿态空间求解时,所得位姿工作空间出现的边界不清晰等局限性问题,对Monte-Carlo算法进行改进,优化求解过程,有效扩展了系统工作空间,可得到边界清晰的位姿工作空间。（4）研究了多机协调吊运系统运动轨迹规划。在分析多机协调吊运系统运动规划约束特点的基础上,给出系统规划整体方案;在被吊运物运动轨迹规划的基础上,提出分层式轨迹搜索策略和分步式轨迹优化方法,并以柔索拉力变化率和力位姿稳定性为优化评价指标,求得吊机末端最优轨迹,保证被吊运物在系统工作空间内能够从起始点快速、平稳地运动到目标点;以特定构型多机协调吊运系统为例,仿真验证所构建规划方法的正确性和有效性。（5）研究了多机协调吊运系统被吊运物在惯性作用下所产生的摆动问题。提出路径约束式预期控制方法,解决被吊运物快速定位问题,采用加速度规划策略防止被吊运物吊运过程中的摆动;针对多机协调吊运系统中被吊运物到达目标点或防止碰撞突遇障碍物采取紧急制动时,所产生的摆动问题,提出防摆原则及防摆策略。（6）搭建了多机协调吊运系统虚拟仿真与实体实验平台,验证了系统运动轨迹规划与防摆规划方法的正确性。采用UG、ADAMS和Matlab联合仿真技术,建立多机协调吊运系统虚拟仿真实验平台;以移动基多机协调吊运系统为例,仿真验证系统运动学、动力学模型和轨迹规划方法;建立固定基多机协调吊运系统实体实验平台,分析实验平台机械本体、电气硬件系统、上位机界面及控制应用程序等的设计方案;实验验证给定被吊运物的期望平移运动和姿态运动轨迹条件下,系统运动轨迹的跟踪能力、运动轨迹规划与防摆方法正确可行。
张廓然[4]（2020）在《考虑驾驶员特性的网联车辆轨迹规划算法研究》文中研究指明当前,公路交通在全球范围内迅速发展,汽车保有量基数大,上升快。在交通中常常出现车与车协作的场景。如果车辆配合默契,能实现道路交通安全、通畅,减少经济与时间损失,并进一步降低燃油消耗与污染排放。车辆的智能化网联化为车辆协作行驶提供了技术保障,自动驾驶是智能车辆研究的重要领域。然而,在未来相当长的一段时间内,完全自动驾驶的广泛普及仍很困难,有驾驶员参与的半自动驾驶将是主流情况。若自动驾驶能考虑驾驶员特性,乘员乘坐舒适感更好,驾驶员不会频繁介入控制从而真正解放驾驶员负担;针对不同驾驶员的个性化设计辅助驾驶在共享控制时,控制器能灵活选择输入,避免多余干预,在控制源切换时,控制输入变化小且平顺;对其他道路使用者来说,类人驾驶的自动车辆行驶更易配合。在网联环境下,如果智能车辆可传输分享各自驾驶员特性信息,对它们的建模可以更为准确。综上,研究网联多车环境下,考虑驾驶员特性的自动/半自动驾驶有十分重要的意义。本文研究了网联两车情况下,考虑驾驶员特性的协作行驶轨迹规划算法。研究主要内容及创新点包括:（1）联立驾驶员模型及车辆模型,建立驾驶员-车辆（Driver-Vehicle System,DVS）模型,实现对驾驶员特性的考虑。建立的DVS模型包括适用于直线道路的单点预瞄类型,以及可用于弯曲道路的双点预瞄类型。双点预瞄驾驶员模型由文献中解决轨迹跟踪问题扩展到解决轨迹规划问题。对所研究的两车协作场景,由两DVS建立协作系统模型,作为描述协作行为的模型基础。（2）研究轨迹规划过程中满足安全需求的方法。安全要求包括车辆动力学稳定性、道路边界以及防止车辆相互碰撞三个方面。采用动力学包络法、道路边界坐标区间限值法、关于两车距离的惩罚函数法以及车身排斥势场函数法,对应建立约束以满足安全需求;并进一步提出了对圆弧形道路边界采用两侧边界势场叠加的方法建立势场函数法道路边界约束,以及考虑车体前后车距裕量的避免碰撞势场函数法。（3）选择合作控制与非合作控制这两种控制模式,基于博弈论思想对参与协作的DVS设计了轨迹规划算法。算法中控制输入决策由博弈模式的最优解定义判定。对相同的协作行驶问题,分别用合作控制算法及非合作控制算法进行解决,并对比二者表现特点。在此基础上,提出了能对协作情况进行更灵活准确描述的部分合作控制的概念,采用部分合作控制架构设计了轨迹规划算法。通过软件仿真,验证了所设计各算法的有效性。（4）采用所设计的规划算法,在相同的避障场景下,以两组特性不同的驾驶员参数进行运算,获取行驶轨迹,验证了驾驶员特性对算法及车辆操控的影响。利用实车实验平台对规划所得的路径进行跟踪实验,检验算法规划路径结果在实车应用时的表现与性能。
陆宇[5]（2020）在《面向多船协同的自适应编队控制方法研究》文中认为随着水上无人技术的快速发展,无人船凭借其成本低、机动性好和无人员伤亡的优点,已成为执行海洋环境监测、水上搜救等各类任务的重要工具。为了扩大无人船的作业范围、提高无人船作业时的容错能力和资源利用率,多船协同这种作业方式得到了越来越多的青睐。无人船编队控制方法是实现多船协同作业的关键,其设计不仅要依据多船编队的任务场景,还必须得考虑无人船的自身特性和编队过程中的多种约束。现有关于无人船编队控制的理论研究尚存在以下几个方面的问题:首先,复杂的多船编队任务场景要求无人船集群既能完成队形保持和编队平移等常规任务,又能拥有根据临时任务实现期望编队机动的能力,目前很多文献仍集中于研究固定编队布局下的无人船编队问题,针对可变编队布局下多船编队机动控制的工作相对较少;其次,无人船本身具有高度非线性、变量强耦合和不确定性等特性,在实际作业时也会受到风、浪、流等外界环境扰动的影响,现有的诸如基于神经网络的或自适应编队控制方法虽然使无人船编队系统具备了一定的鲁棒性,但它们的保守性和计算量还有待进一步研究;再者,一些多船编队任务场景对无人船编队跟踪误差的暂态和稳定性能提出了要求,无人船执行器能力受限或发生故障也会对多船编队跟踪性能产生影响,当前的无人船编队控制方法在使用过程中如果遇到这些编队跟踪性能约束或执行器约束,其编队控制性能会大打折扣。概括地说,多船协同运动时可变的编队布局设置、各船的不确定动力学和所受的外界扰动以及各种编队约束给无人船编队控制理论发展带来了很大的挑战。为了深入理解多船编队的运动特性、提高无人船编队控制方法的鲁棒性、容错性和实时性以及在不同编队约束条件下的适用性,本文从协同模型、信息交互和编队布局三个方面去解释多船编队运动机理,利用图论、方位刚性理论、反步法和自适应控制等理论工具,对面向多船协同的自适应编队控制方法开展了进一步的研究。文中充分考虑了无人船模型不确定性、外界扰动影响和各种编队约束,在无人船间无信息交互或存在局部信息交互情况下,分别讨论了固定和可变编队布局时的多船编队控制问题,实现了无人船编队队形保持、平移运动、曲线机动和缩放机动的控制任务,为多船协同应用提供了理论支撑。本文的主要研究贡献如下:1)针对基于领随双自主体协同模型的欠驱动无人船编队系统,提出了一种基于跟随船视距和视线角的自适应输出反馈编队控制方法,能够在船间无信息交互时解决固定编队布局下的多船编队队形保持和平移运动控制问题。每艘船的编队控制器在抑制不确定动力学和外界扰动时只需在线调节两个学习参数,计算量小,在保证多船编队系统鲁棒性的同时提高了编队的容错性和实时性。在此基础上,提出了一种基于虚拟船自适应规划的无人船鲁棒自适应编队控制方法,能够在船间仅有艏摇角信息交互时解决可变编队布局下的多船编队曲线机动控制问题。每艘船只需利用模型中的惯性系数便可有效估计外界扰动,所采用的扰动观测器和编队控制器可共享一组神经网络,均只需在线调节两个参数,减少了计算量,提高了无人船集群曲线机动时的编队轨迹跟踪精度。2)针对基于多自主体协同模型的无人船编队系统,提出了一种仅交互位置向量的无人船分布式鲁棒自适应编队控制方法,能够在船间具有局部信息交互时解决固定编队布局下的多船协同编队队形保持和平移运动控制问题。所提方法无需邻居船间交互三通道速度信息,局部信息交互量小,每艘船基于神经网络的编队控制器三通道共只有一个在线学习参数,既能抑制模型不确定性和外界扰动,又确保了算法的实时性。在此基础上,提出了一种基于位移的无人船分布式自适应容错编队控制方法,能够在无人船具有编队跟踪误差性能约束和部分执行器发生故障时解决多船协同编队控制问题。如果无人船间的交互拓扑图是连通的,采用该方法可获得期望的固定编队布局,编队中各船邻间编队跟踪误差的超调量、收敛速率和稳态精度也能满足预设的性能要求。3)针对基于多自主体协同模型的无人船编队系统,提出了一种基于方位的多船分布式鲁棒自适应编队缩放控制方法,能够在输入饱和约束和不确定条件下解决无人船集群编队缩放机动控制问题。该方法将‘‘领导船引导目标编队轨迹、跟随船编队跟踪’’作为多船编队缩放控制的核心思路,每艘船的控制器中都引入了参数压缩机制和辅助系统设计,在处理不确定性时简化了权值更新过程,并减少了执行器能力受限的负面影响。如果增广编队是无穷小方位刚性的,采用该方法既可保持预设的无人船编队队形,又能实现期望的编队缩放机动效果。所提方法只要规划领导船便可主动缩放调节整个无人船集群的编队尺寸,在此过程中无需重新设计跟随船的控制输入,各船的艏摇角也能保持一致。
秦佳祥[6]（2020）在《基于危险碰撞场景建模的主动避撞研究》文中认为主动避撞作为智能辅助驾驶系统或者自动驾驶系统最重要的功能之一,直接影响着汽车行驶的安全性和单车智能水平,其在提高行车安全性、减少碰撞事故频率等方面具有重要意义;危险碰撞场景的建模对于描述结构化道路上的危险行车场景,建立危险工况下碰撞危险的标准化、归一化描述,或用于后续危险碰撞场景的生成等均具有重要的意义。本文所做主要工作如下:（1）针对现有碰撞危险评价方法难以横向评价不同危险场景,且数值区间变化较大、评价方法繁杂、无归一化描述形式等问题,分别对结构化行车场景中的纵向、侧向和并行工况下的碰撞危险进行机理分析,并基于微观运动过程和运动时距概念开展物理建模,推导出了对应工况下的危险描述公式,形成了无量纲、归一化的综合碰撞危险描述和评价方法;（2）现阶段主动避撞决策算法中,对于危险碰撞产生的机理及碰撞危险的描述和评价形式尚没有深入的研究,所采用的基于时距或者运动学危险描述等单一形式导致评价方法无法统一、数值无法比较等问题,因此难以定量地评价不同智能驾驶系统的功能优劣,也导致功能开发中存在危险评估建模标准化方面的不足。主动避撞还存在避撞方式单一、实车表现不佳等问题。本文运用前述危险碰撞场景的建模理论,结合侧向转向避障在低摩擦系数工况下的优势形成了主动避撞决策;（3）针对现有控制中驱动制动在滑行曲线周围震荡的问题,提出了基于滑行曲线死区的模式仲裁策略,并结合纵向逆动力学和侧向动力学的建模形成避撞的下层控制器;（4）纵向控制时考虑减速度约束以及冲击度约束,结合实车控制的精度和实时性要求,采用模型预测控制理论构成了上层纵向控制策略;侧向避撞控制首先需要在考虑轨迹规划约束和路面行驶环境的前提下进行侧向避撞轨迹规划,理想侧向轨迹的准确跟踪依赖于基于圆弧拟合的路径曲率最小二乘估算方法和考虑高速情况下稳定性因数的阿克曼转向几何模型,侧向控制时考虑控制效果采用前馈+最优LQR控制的方法。基于PanoSim/Simulink设计了不同的仿真试验,试验结果表明了本文提出的综合碰撞危险描述方法的有效性,同时主动避撞系统能够根据行驶环境和决策策略选择不同的工作模式,达到了预期工作效果和控制精度,提高了行车稳定性和安全性。
邢璐[7]（2020）在《基于微观轨迹数据的主线收费站分流区交通安全评价研究》文中研究说明作为高速公路主要事故黑点,收费站的交通安全问题已备受关注。尤其在收费站上游道路的车辆分流区域,有限的道路空间、复杂的车道配置以及不同的收费类型给驾驶员正常行驶提升了难度,也使得车辆在此区域的事故风险显着提升。虽然,交通管理部门已于近年开始重视上述问题,并从收费方式着手解决收费站对高速公路发展及车辆正常运行的限制,但由于收费站发展处于过渡阶段,实施的措施对车辆安全改善的效果并不明显。同时,收费站的更新换代也导致已有安全评估系统的失效,亟需修正已有事故风险评估模型,保证收费站分流区安全预警系统能够适应快速更新的交通环境。因此,有效合理地评估车辆在分流区内的安全,明晰车辆事故风险影响机理,构建适用性广泛的收费站安全评价体系对收费站安全管理尤为重要。为此,本研究依托国家自然科学基金面上项目《混合收费站运行安全和效率影响机理与多领域协同分析设计研究》（51778141）以及江苏省研究生科研与实践创新计划项目《基于交通冲突的混合型收费站前广场交通安全影响研究》（KYCX17＿0148）,以南京混合型主线收费站分流区为例,探究收费站分流区车辆事故风险特征以及事故影响机理,改善分流区交通安全。论文的主要研究内容包含以下五个方面:首先对混合型主线收费站分流区进行重新定义,将收费站车辆分流行为的传统研究范围拓展到车辆实施预备分流的主线道路,并从理论角度概括车辆在收费站分流区的行驶过程、换道及速度特征。其次,从系统框架和功能、目标检测、目标跟踪、误差消除以及坐标系转换等方面深入介绍基于视频识别技术的车辆轨迹自动识别系统,以及获取完整车辆轨迹和提高车辆轨迹精度的过程,强调了高精度视频识别对复杂道路节点中转向或变道车辆跟踪的重要性。在此基础上,以沪蓉高速南京收费站分流区为例,从车辆类型、行驶时间、行驶速度、速度变化、车道选择等方面探究收费站分流区的交通流特征。第二,详细阐述了交通冲突技术以及交通冲突判别指标,重点讨论传统指标适用场景的局限,提出适用于无约束车辆运动交通冲突计算的安全替代指标（拓展距离碰撞时间,ETTC）及其计算方法,弥补传统指标的局限性。进一步明确收费站分流区车辆运动的无约束特征,定义分流区交通冲突并分类,详细介绍了分流区交通冲突形成过程及影响因素。基于车辆微观轨迹数据和ETTC,提取车辆在收费站分流区内交通冲突并判别安全状态,详细刻画交通冲突特征,对比车辆事故风险的差异性。第三,基于收费站分流区车辆微观轨迹和交通冲突估计结果,构建参数事故风险评估模型（Logistic回归,LR）和五种非参数事故风险评估模型（决策树、随机森林、支持向量机、K邻近算法和神经网络算法）,对比六种模型对分流区车辆事故预测的精度和模型结果的解释能力,优选适用于收费站分流区的事故风险评估模型。在此基础上,通过构建基于贝叶斯方法的随机参数logistic回归模型,摆脱IIA假设约束并且有效捕捉解释变量未被观测到的异质性。探究车辆类型、收费通道选择、行驶速度、行驶位置以周边车流与车辆安全之间的关系,对分流区车辆事故影响机理进行详细的剖析和解读。研究成果为交通安全管理者理解分流区交通事故影响机理、有效预测分流区车辆事故、制定和实施安全管理决策提供了理论基础和实证指导。第四,通过探究车辆分流行为的连续性动态变化,发掘车辆事故风险具有的时空动态差异,提出车辆在分流区内的行驶时间和行驶距离对事故风险影响的重要性。基于随机参数事故风险评估模型,进一步引入车辆分流行为的连续动态特征,提出了基于行驶时间和行驶距离的随机参数事故风险模型,探索车辆安全在时间和空间上连续动态变化,以及各影响因素与车辆安全内在联系的影响作用。通过对基础模型、时变模型和空间变化模型的评估效果对比,证实考虑时空动态变化的有效性。此外,将收费站分流区混行车辆划分为四种混行类别,对比不同混行类别的车辆事故风险时变影响机理,捕捉不同混行类别的车辆安全差异性,证实车辆混行对分流区交通安全的危害,为收费站收费方式改革提供理论支持。最后,研究基于对离线静态估计在安全管理实践中的局限性以及滞后性的探讨,以六种数据采样方法模拟数据离散特征,采用贝叶斯动态LR理论构建能够随着数据更新实现自适应修正的分流区车辆事故风险评估模型,并验证了模型自适应修正和动态估计的有效性。在模型基础上,提出考虑动态更新的收费站分流区车辆安全预警系统。同时,采用灰度聚类评价方法,构建分流区车辆安全预分级模型,将车辆自身安全性能划分为四个等级,并优化四类安全级别车辆的ETTC阈值和事故概率阈值。基于事故风险评估模型动态更新以及车辆安全预分级,构建同时具有动态更新和细分车辆安全等级功能的分流区车辆安全预警系统,将研究结果应用到安全管理实践。在预警系统的基础上,提出安全行驶诱导、安全状态监控、高危状态急救以及危险行为干预的车辆安全改善思路以及多种安全管控措施,实现研究结果和工程实践的有效结合,同时将收费站安全研究成果推广应用到类似的复杂道路节点中,为道路安全管理提供有效的方法支撑和借鉴。
刘鹏飞[8]（2020）在《基于准非奇异相对轨道根数理论的卫星集群飞行技术研究》文中提出卫星集群,是由长期稳定飞行在邻近开普勒轨道上的多个成员卫星,通过星间无线通信网络互联形成的、具备载荷和平台资源共享能力的分布式空间系统。相比于单体式航天器,卫星集群系统具有高度的鲁棒性、灵活性;相比于传统的分布式卫星系统,卫星集群具有轨道控制开销少、可长期在轨运行和技术风险小的优势。卫星集群代表着分布式卫星系统发展的最新方向,在当前阶段开展卫星集群关键技术的研究具有重要的理论价值和工程实践意义。集群飞行、空间无线通信及自组织网络、空间分布式计算是卫星集群系统所依赖的三项核心关键技术。本文从准非奇异相对轨道根数描述的卫星相对运动模型入手,从动力学、控制的角度,对运行在近圆参考轨道上的、采用群树结构网络拓扑的异构卫星集群系统的集群飞行问题进行研究。第一,研究了基于准非奇异相对轨道根数的卫星相对运动建模问题。从准非奇异相对轨道根数的定义出发,分别推导了开普勒二体假设条件及地球J2、大气阻力摄动条件下基于准非奇异相对轨道根数的线性相对运动模型,研究了基于脉冲推力实现的相对轨道控制方法,介绍了相对E/I矢量分离原理的基本概念及其在星间安全避撞机制设计方面的特殊意义,讨论并证明了局部刚化原理,说明了其在多星协同运动控制方面的价值、意义。第二,研究了卫星集群安全分离部署策略问题。基于准非奇异相对轨道根数描述的相对运动模型,分析了卫星集群星箭分离过程中的星-箭、星-星相对运动特性。根据星-箭、星-星相对运动安全性要求,提出了安全概念设计方案,将星箭分离参数的设计问题转化为受限的相对E/I矢量空间中的可行解求解问题。针对这一问题,提出了一种基于几何方法的星箭安全分离参数序列求解流程。针对分离不确定性对星箭分离方案安全性的影响问题,提出了基于区间代数的最差情况分析方法,并进一步提出了应对分离不确定性因素影响的改进方案。以SAMSON任务的在轨分离部署过程为蓝本设计了仿真算例,仿真结果证明了本文提出的卫星集群安全分离序列求解方法的可行性和有效性。第三,研究了卫星集群维持过程的制导控制问题。介绍了群树结构网络拓扑的内涵、特点及其在卫星集群系统中的具体实现方式。针对卫星集群维持过程中的两项相对运动控制指标——集群网络拓扑维持和星间碰撞规避,分别提出了相应的制导、控制方法。具体来讲,依据局部刚化原理,提出了基于各成员卫星相对平半长轴的协同脉冲机动修正实现集群网络拓扑维持的制导、控制方法;依据相对E/I矢量分离原理,提出了基于各成员卫星平相对E/I矢量的协同脉冲机动修正实现集群星间安全避撞的制导、控制方法。通过数值仿真算例,证明了上述两方面制导、控制方法的有效性。第四,研究了卫星集群操作过程的制导控制问题。界定了卫星集群几种典型操作场景的概念内涵;针对卫星集群操作过程在卫星相对运动控制方面的特殊需求,在第四章集群维持技术的基础上,进一步提出了基于各成员卫星相对平半长轴的协同脉冲机动修正实现集群关键链路相对距离调控的制导、控制方法;通过数值仿真算例,证明了上述制导、控制方法对于各种集群操作场景的有效性和适用性。第五,设计了卫星集群地面仿真试验床。针对现有商用仿真软件难以独立、同时支持卫星集群系统动力学控制过程和网络通信过程建模仿真功能的现实问题,立足系统集成、联合仿真的思路,以OPNET Modeler为主体,重点利用其内置的Esys接口与外部仿真器的信息交互功能,提出了一套卫星集群地面仿真试验床架构,实现了对OPNET Modeler、STK和Matlab三方面仿真器资源的有效集成。通过基于Zig Bee无线通信技术实现的卫星集群自组织通信网络场景仿真算例,证明了试验床设计方案的可行性和有效性。总之,本文以理论分析和仿真计算相结合的方式,以准非奇异相对轨道根数理论为基础,以近圆参考轨道上、采用群树结构网络拓扑的异构卫星集群为研究对象,对卫星集群的安全分离部署、长期稳态维持及动态操作问题进行了研究,提出了相应的解决方法,并设计了一套用于卫星集群系统技术验证的地面仿真试验床。本文的研究工作,可为卫星集群系统的理论研究和工程应用提供参考。
王海洋[9]（2020）在《基于空间两自由度并联机器人的稳定平台研究》文中研究表明车辆、舰船、飞行器等运输载体在工作过程中受外界环境影响较大,将不可避免产生颠簸、震荡等现象,从而导致运输载体上的导航、侦察和稳瞄等设备无法正常工作。稳定平台能够通过实时检测并主动补偿运输载体的位姿变化,实现隔离扰动,从而保证安装于载体的设备在外部干扰作用下具有稳定的工作环境。本文研究的2-UPS/U并联机构是一种典型的少自由度并联机构,能够绕空间定点实现两个方向的自由转动,具有刚度大、承载力强和控制容易等优点,具有良好的发展应用前景。本文在对2-UPS/U并联机器人机/结构设计和运动学分析的基础上,设计并建造了实验样机,并搭建了其控制系统,通过一系列运动实验对前文的研究结果进行了验证。论文的主要工作如下:首先,提出了 2-UPS/U并联稳定平台的设计方案,进行了该稳定平台的机/结构设计,并对其进行了运动学分析。根据设计要求对各零部件进行结构设计,并建立了稳定平台的样机模型,进而建立了其虚拟样机,并对样机进行初步的运动学仿真分析,验证机/结构设计的合理性。另外,对该机构进行了运动学分析,通过坐标变换法得到了该机构的运动学逆解模型及速度雅可比矩阵,进而采用基于速度雅克比矩阵的牛顿迭代法建立了运动学正解模型,并通过分析影响其姿态工作空间的影响因素,采用边界搜索法求解了其可达姿态工作空间。其次,基于多轴运动控制器及Visual C++6.0设计并开发了稳定平台的软硬件控制系统,并介绍了一种基于优化梯形曲线的轨迹规划方法。首先对该控制系统的硬件设备进行选型配置,包括工控机、运动控制卡、电动缸和传感器等部件,然后基于模块化的思想,利用MFC开发人机交互界面,并对不同功能模块进行封装,从而实现对该稳定平台的运动控制。另外,采用基于优化梯形曲线的轨迹规划方法对上平台的运动轨迹进行规划,并通过数值分析软件与虚拟样机软件进行联合仿真,验证了轨迹规划的正确性和有效性。最后,建造了实验样机,开展了闭环姿态调整、姿态跟踪和被动柔顺等一系列实验研究。基于倾角传感器设计了姿态闭环控制方法,并进行了平台的姿态调整实验,验证了软硬件系统设计的合理性及闭环控制方法的有效性。通过对样机分别进行单轴运动和复合运动的姿态跟踪实验,验证了轨迹规划方法的正确性。此外,基于关节力传感器组成力感知系统,设计开发了碰撞自调平功能和被动柔顺控制功能,并通过实验验证了其有效性。
刘阳[10]（2020）在《虚拟煤层环境下采煤机截割路径自主规划方法研究》文中提出数字化、信息化是智慧矿山建设的前提和基础。自智慧矿山的概念提出以来,其发展经历了单机自动化、综合自动化,局部智慧体等阶段,现如今,已经进入了虚拟现实技术与煤炭开采领域的深度融合的数字化开采阶段。在由采煤机、液压支架、刮板输送机、转载机等组成的综采工作面中,采煤机作为主要采煤装备,对其运行监测、截割路径控制的研究越来越受到广泛重视。本文针对传统虚拟综采工作面中模型数字化程度低、未结合真实地质地形、截割自动化程度低的问题,基于虚拟现实引擎Unity3D,研究了采煤机在虚拟煤层环境下虚拟运行及截割路径规划的关键技术,旨在构建一个符合工程实际的虚拟场景,实现“装备+煤层”的综采面全元素仿真,研究成果中的生产过程预演与评价可为实际生产提供一定的指导。本文主要研究内容和所取得的成果如下:（1）提出了基于Delaunay三角剖分的TIN煤层顶底板建模法。首先对初始地质探测数据Kring插值,接着进行Delaunay三角剖分,最终在Unity3D中利用mesh实现煤层建模;在此基础上,对煤层模型分块建模,实现煤层模型的随采随修、快速更新;切割煤层模型得工作面煤层顶底板数据,自动绘制得到顶底板轮廓曲线;（2）构造了采煤机与刮板输送机虚拟模型。在数字孪生思想的指导下,参照实体综采装备的几何模型、运动模型和规则模型,构造与实际情况相符的虚拟模型,实现虚拟采煤机和虚拟刮板输送机的姿态解析与各个动作;（3）实现了“煤层+采煤机+刮板输送机”的联合运行与截割路径自主规划。完成了虚拟刮板输送机在煤层底板上自适应排布及虚拟采煤机在刮板机上自适应行走;提出了一种通过改变采煤机牵引速度调整滚筒运动方向的自动调高策略,并在相应的开采工艺模型下实现工作面的推进及跟机自动化,完成采煤机截割路径的自主规划;进行不同工作参数的仿真实验,构建了模糊综合评价模型,对仿真结果进行评价;（4）设计开发了人机交互、场景漫游等系统。在Unity3D的GUI系统中,建立了系统登录界面与各装备监控面板界面、并对场景中的摄像机与漫游相关操作进行设计,较好地实现了人机交互与场景沉浸。
二、目标跟踪与碰撞自主体运动仿真建模（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、目标跟踪与碰撞自主体运动仿真建模（论文提纲范文）
（1）撞击随动型液压机械臂的设计及其被动柔顺性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内外人机物理接触安全性研究现状 |
| 1.3.2 国内外柔顺关节研究现状 |
| 1.3.3 国内外液压机器人关节研究现状 |
| 1.4 本文研究内容及方法 |
| 第2章 液压被动柔顺关节结构设计及其工作原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 液压被动柔顺关节的结构设计 |
| 2.2.1 液压被动柔顺关节整体设计 |
| 2.2.2 液压被动柔顺关节零部件设计 |
| 2.3 液压被动柔顺关节的工作原理 |
| 2.4 关节的创新之处 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 液压被动柔顺关节动力学分析及优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 液压被动柔顺关节动力学模型 |
| 3.2.1 液压被动柔顺关节阀芯阀口流量方程 |
| 3.2.2 液压被动柔顺关节工作腔流量连续性方程 |
| 3.2.3 液压被动柔顺关节负载力矩平衡方程 |
| 3.2.4 液压被动柔顺关节控制原理模型方程 |
| 3.3 液压被动柔顺关节的仿真模型 |
| 3.3.1 建立关节数学仿真模型 |
| 3.3.2 仿真模型参数设置 |
| 3.4 液压被动柔顺关节动态特性分析 |
| 3.4.1 液压被动柔顺关节的位置跟随响应 |
| 3.4.2 液压被动柔顺关节的速度响应 |
| 3.5 液压被动柔顺关节的柔顺性分析 |
| 3.5.1 液压被动柔顺关节柔顺性评价指标 |
| 3.5.2 液压被动柔顺关节位移偏差 |
| 3.5.3 液压被动柔顺关节输出力矩 |
| 3.5.4 液压被动柔顺关节的柔顺度 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 撞击随动型液压机械臂的设计及其运动学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 撞击随动型液压机械臂机械结构设计 |
| 4.2.1 机械臂的柔顺构型分析 |
| 4.2.2 机械臂整体结构设计 |
| 4.2.3 机械臂零部件设计 |
| 4.3 撞击随动型液压机械臂伺服控制系统 |
| 4.4 撞击随动型液压机械臂运动学分析 |
| 4.4.1 机械臂坐标系建立 |
| 4.4.2 正向运动学 |
| 4.4.3 逆向运动学 |
| 4.5 撞击随动型液压机械臂运动学仿真 |
| 4.5.1 模型建立 |
| 4.5.2 机械臂运动学仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 撞击随动型液压机械臂的被动柔顺性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 机械臂的动态特性分析 |
| 5.2.1 机械臂的物理仿真模型 |
| 5.2.2 机械臂的碰撞仿真模型 |
| 5.2.3 机械臂的位置跟随响应 |
| 5.2.4 机械臂的速度随动响应 |
| 5.3 机械臂被动柔顺性 |
| 5.3.1 被动柔顺性评判方法 |
| 5.3.2 机械臂动量偏差观测器 |
| 5.3.3 仿真与分析 |
| 5.4 机械臂被动柔顺性的作用 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文创新 |
| 6.3 研究与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（2）智能汽车紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 常用符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 智能汽车发展现状 |
| 1.3 智能汽车轨迹规划技术的研究现状 |
| 1.3.1 行驶轨迹规划算法研究现状 |
| 1.3.2 紧急避撞轨迹规划策略研究现状 |
| 1.4 智能汽车路径跟踪控制技术的研究现状 |
| 1.4.1 路径跟踪控制系统研究现状 |
| 1.4.2 路径跟踪控制策略研究现状 |
| 1.5 论文主要研究内容及结构 |
| 2 智能汽车紧急避撞轨迹规划策略研究 |
| 2.1 智能汽车紧急避撞交通场景分析 |
| 2.1.1 紧急避撞交通场景定义 |
| 2.1.2 对向车辆行驶轨迹预测 |
| 2.1.3 紧急避撞轨迹规划的触发条件 |
| 2.2 智能汽车的紧急避撞轨迹规划算法研究 |
| 2.2.1 紧急避撞轨迹规划的问题分析 |
| 2.2.2 基于模型预测的避撞轨迹路径规划 |
| 2.2.3 基于多项式拟合的避撞轨迹速度规划 |
| 2.2.4 避撞轨迹目标状态的确定 |
| 2.3 智能汽车紧急避撞轨迹的确定 |
| 2.3.1 候选轨迹的碰撞检测 |
| 2.3.2 车辆碰撞严重度预测 |
| 2.3.3 考虑碰撞缓解的避撞轨迹确定 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 智能汽车路径跟踪控制系统建模 |
| 3.1 智能汽车路径跟踪控制系统的结构分析及建模假设 |
| 3.1.1 路径跟踪控制系统的结构分析 |
| 3.1.2 路径跟踪控制系统的建模假设 |
| 3.2 智能汽车的侧向动力学建模 |
| 3.2.1 二自由度车辆模型建立 |
| 3.2.2 轮胎侧向力计算模型 |
| 3.3 智能汽车的路径跟踪误差模型 |
| 3.4 路径跟踪控制系统的状态空间模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 紧急避撞工况下智能汽车路径跟踪控制策略研究 |
| 4.1 智能汽车路径跟踪控制算法建立 |
| 4.1.1 MPC控制算法的预测模型 |
| 4.1.2 MPC路径跟踪控制算法建立 |
| 4.2 紧急避撞工况下路径跟踪误差模型的优化研究 |
| 4.2.1 基于航向角偏差的跟踪误差模型优化 |
| 4.2.3 基于车辆转向工况识别的复合跟踪误差模型 |
| 4.3 基于复合跟踪误差模型的路径跟踪控制策略研究 |
| 4.3.1 智能汽车稳定性约束研究 |
| 4.3.2 智能汽车路径跟踪控制策略建立 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 智能汽车路径跟踪鲁棒优化控制策略研究 |
| 5.1 智能汽车路径跟踪控制的鲁棒优化分析 |
| 5.1.1 路径跟踪控制系统的不确定性分析 |
| 5.1.2 Tube-RMPC算法分析 |
| 5.2 基于车辆时变参数特性的Tube不变集优化设计 |
| 5.2.1 Tube不变集计算方法分析 |
| 5.2.2 车辆时变参数特性分析 |
| 5.2.3 Tube不变集优化设计 |
| 5.3 Tube-RMPC路径跟踪鲁棒优化控制策略研究 |
| 5.3.1 Tube-RMPC算法的反馈增益 |
| 5.3.2 路径跟踪控制系统的稳定性约束条件 |
| 5.3.3 Tube-RMPC系统控制输入求解 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 智能汽车避撞轨迹规划与路径跟踪控制的仿真试验研究 |
| 6.1 智能汽车轨迹规划与路径跟踪控制的仿真平台简介 |
| 6.1.1 基于Car Sim与 Simulink的联合仿真平台简介 |
| 6.1.2 智能汽车仿真分析技术参数与行驶环境设置 |
| 6.2 智能汽车路径跟踪控制策略的对比分析 |
| 6.2.1 基于复合跟踪误差模型的路径跟踪控制策略的对比分析 |
| 6.2.2 路径跟踪鲁棒优化控制策略的对比分析 |
| 6.3 智能汽车紧急避撞轨迹规划策略的验证分析 |
| 6.3.1 仿真试验设置 |
| 6.3.2 仿真试验及结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 全文总结 |
| 7.1 主要工作及结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）多机协调吊运系统建模及其轨迹与防摆规划（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 柔索并联机器人研究现状 |
| 1.2.2 多机协调吊运系统研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 多机协调吊运系统运动学和动力学分析与求解 |
| 2.1 多机协调吊运系统构型分类 |
| 2.1.1 按吊机基座分类 |
| 2.1.2 按约束性分类 |
| 2.1.3 按驱动方式分类 |
| 2.2 多机协调吊运系统运动学分析 |
| 2.3 多机协调吊运系统运动学解的讨论 |
| 2.3.1 运动学正解问题 |
| 2.3.2 运动学逆解问题 |
| 2.4 多机协调吊运系统运动学求解方法 |
| 2.4.1 有解情况 |
| 2.4.2 可能有解情况 |
| 2.4.3 无穷解情况 |
| 2.4.4 解的分析与优化 |
| 2.5 多机协调吊运系统动力学分析 |
| 2.6 多机协调吊运系统基座动力学分析 |
| 2.6.1 自由基动力学 |
| 2.6.2 浮动基动力学 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 多机协调吊运系统运动学实现 |
| 3.1 系统结构框架 |
| 3.2 系统平移运动 |
| 3.3 系统姿态运动 |
| 3.3.1 系统旋转偏航运动 |
| 3.3.2 系统前后俯仰运动 |
| 3.3.3 系统左右滚转运动 |
| 3.4 仿真实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 多机协调吊运系统工作空间分析与求解 |
| 4.1 多机协调吊运系统工作空间约束条件 |
| 4.1.1 力平衡约束 |
| 4.1.2 几何空间干涉约束 |
| 4.1.3 柔索极限拉力约束 |
| 4.1.4 力均衡要求 |
| 4.1.5 单向力约束 |
| 4.1.6 刚度和稳定性约束 |
| 4.2 多机协调吊运系统姿态工作空间 |
| 4.2.1 姿态空间定义 |
| 4.2.2 姿态空间计算步骤 |
| 4.2.3 工作空间评价指标 |
| 4.2.4 仿真计算结果分析 |
| 4.3 多机协调吊运系统位置工作空间 |
| 4.3.1 位置工作空间定义 |
| 4.3.2 位置工作空间求解方法 |
| 4.3.3 位置工作空间计算步骤 |
| 4.3.4 位置工作空间计算仿真分析 |
| 4.4 工作空间计算方法改进 |
| 4.4.1 方法拓展 |
| 4.4.2 工作空间仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 多机协调吊运系统运动轨迹规划与优化 |
| 5.1 多机协调吊运系统运动规划总体方案 |
| 5.2 多机协调吊运系统被吊运物轨迹规划 |
| 5.2.1 路径规划约束 |
| 5.2.2 被吊运物轨迹规划方法 |
| 5.3 多机协调吊运系统机器人末端轨迹规划 |
| 5.3.1 可行轨迹三维搜索策略 |
| 5.3.2 优化算法 |
| 5.3.3 系统优化评价指标 |
| 5.4 仿真实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 多机协调吊运系统的防摆规划 |
| 6.1 多机协调吊运系统防摆规划内容及方案 |
| 6.2 多机协调吊运系统吊运过程摆动问题描述 |
| 6.2.1 吊运过程分析 |
| 6.2.2 摆动问题描述 |
| 6.2.3 被吊运物稳定域分析 |
| 6.3 多机协调吊运系统快速定位消摆控制 |
| 6.3.1 快速消摆方法 |
| 6.3.2 快速定位仿真 |
| 6.4 多机协调吊运系统规划防摆控制 |
| 6.4.1 规划控制策略 |
| 6.4.2 吊运过程防摆规划 |
| 6.4.3 规划防摆仿真 |
| 6.5 多机协调吊运系统紧急制动和防碰撞消摆 |
| 6.5.1 紧急制动基本原则 |
| 6.5.2 紧急制动基本策略 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 多机协调吊运系统实验研究 |
| 7.1 总体方案 |
| 7.1.1 仿真实验方案 |
| 7.1.2 实体实验方案 |
| 7.2 虚拟仿真实验 |
| 7.2.1 移动基多机协调吊运系统虚拟模型 |
| 7.2.2 移动基多机协调吊运系统仿真实验 |
| 7.3 实体实验 |
| 7.3.1 硬件系统 |
| 7.3.2 软件系统 |
| 7.3.3 实体实验分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（4）考虑驾驶员特性的网联车辆轨迹规划算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 车辆轨迹规划算法研究现状 |
| 1.2.2 博弈论在车辆控制领域的应用现状 |
| 1.2.3 汽车驾驶员特性研究与模型建立现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.3.1 本文课题提出 |
| 1.3.2 本文内容框架 |
| 第二章 驾驶员-车辆系统模型 |
| 2.1 车辆动力学模型 |
| 2.2 驾驶员模型 |
| 2.2.1 单点预瞄驾驶员模型 |
| 2.2.2 双点预瞄驾驶员模型 |
| 2.3 单辆车DVS建模 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 直线道路V2V协作类人驾驶轨迹规划算法 |
| 3.1 双DVS协作行驶系统模型 |
| 3.1.1 双DVS协作行驶系统非线性模型 |
| 3.1.2 双DVS协作行驶系统模型离散化与线性化 |
| 3.2 轨迹规划中的安全约束 |
| 3.2.1 车辆动力学稳定性约束 |
| 3.2.2 道路边界约束 |
| 3.2.3 避免两车碰撞约束 |
| 3.3 分布式控制架构 |
| 3.3.1 两个参与者协作基本模型 |
| 3.3.2 非合作控制架构 |
| 3.3.3 合作控制架构 |
| 3.4 基于非合作控制与MPC的直线道路V2V轨迹规划算法 |
| 3.5 基于合作控制与MPC的直线道路V2V轨迹规划算法 |
| 3.6 仿真试验与结果分析 |
| 3.6.1 非合作控制互换车道场景 |
| 3.6.2 非合作控制超车场景 |
| 3.6.3 超车场景合作控制算法与非合作控制算法的对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 弯曲道路V2V协作类人驾驶轨迹规划算法 |
| 4.1 曲线坐标 |
| 4.1.1 曲线坐标下的汽车位置及姿态表达式 |
| 4.1.2 圆弧道路中曲线坐标向平面直角坐标的变换式 |
| 4.2 双DVS协作行驶系统线性离散模型 |
| 4.2.1 单辆车DVS非线性模型及其离散化与线性化 |
| 4.2.2 双DVS协作行驶系统模型 |
| 4.3 轨迹规划中的安全约束 |
| 4.3.1 避免两车碰撞约束 |
| 4.3.2 车辆动力学稳定性约束 |
| 4.3.3 道路边界约束 |
| 4.4 基于合作控制与MPC的弯曲道路V2V轨迹规划算法 |
| 4.5 基于非合作控制与MPC的弯曲道路V2V轨迹规划算法 |
| 4.6 仿真试验与结果分析 |
| 4.6.1 弯曲道路合作控制互换车道场景 |
| 4.6.2 弯曲道路互换车道场景合作控制算法与非合作控制算法的对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 保证车距裕量的V2V协作部分合作类人驾驶轨迹规划算法 |
| 5.1 圆弧道路边界势场函数约束 |
| 5.1.1 道路内侧边界势场函数 |
| 5.1.2 道路外侧边界势场函数 |
| 5.1.3 道路边界约束总势函数场 |
| 5.2 考虑车距的车辆相对位置势场函数约束 |
| 5.2.1 保证两车之间车距裕量的势场函数 |
| 5.2.2 避免两车碰撞的安全性势场函数 |
| 5.2.3 车辆相对位置总函数势场 |
| 5.3 应用势函数场约束设计V2V部分合作控制轨迹规划算法 |
| 5.3.1 双DVS协作行驶系统模型 |
| 5.3.2 分布式部分合作控制架构 |
| 5.3.3 基于部分合作控制与MPC的V2V轨迹规划算法 |
| 5.4 仿真试验与结果分析 |
| 5.4.1 完整经历各阶段的工况 |
| 5.4.2 不经历超越阶段的工况 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 不同特性驾驶员避障路径跟踪实验 |
| 6.1 实验平台介绍 |
| 6.2 参考路径生成及预处理 |
| 6.3 实验内容 |
| 6.3.1 纯跟踪算法原理 |
| 6.3.2 不同特性驾驶员避障路径跟踪 |
| 6.3.3 实验结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.1.1 研究内容与结论 |
| 7.1.2 主要创新点 |
| 7.2 未来研究方向展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间科研成果及参与项目 |
（5）面向多船协同的自适应编队控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多船协同问题的研究现状 |
| 1.2.2 无人船编队控制的研究现状 |
| 1.2.3 其它领域编队控制的研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 本文结构安排 |
| 第二章 基础知识 |
| 2.1 图论 |
| 2.1.1 基本概念 |
| 2.1.2 无向图 |
| 2.1.3 有向图 |
| 2.2 方位刚性理论 |
| 2.2.1 布局、编队和方位 |
| 2.2.2 方位刚性 |
| 2.2.3 无穷小方位刚性 |
| 2.3 稳定性理论 |
| 2.3.1 比较函数 |
| 2.3.2 稳定性定义 |
| 2.3.3 李雅普诺夫直接法 |
| 2.4 反步设计方法 |
| 2.4.1 原理和特征 |
| 2.4.2 自适应反步设计 |
| 2.5 其它理论 |
| 2.5.1 神经网络函数近似理论 |
| 2.5.2 高增益观测器 |
| 2.5.3 无源有界性 |
| 2.5.4 常用不等式引理 |
| 第三章 基于跟随船视距和视线角的自适应输出反馈编队控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题描述 |
| 3.3 编队控制方案 |
| 3.4 主要结果 |
| 3.5 仿真验证 |
| 3.5.1 闭环性能 |
| 3.5.2 对比结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于虚拟船自适应规划的无人船鲁棒自适应编队控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题描述 |
| 4.3 虚拟船的自适应规划 |
| 4.4 扰动观测器的构建 |
| 4.5 编队控制器的设计 |
| 4.6 仿真验证 |
| 4.6.1 闭环性能 |
| 4.6.2 对比结果 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 仅交互位置向量的无人船分布式鲁棒自适应编队控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 问题描述 |
| 5.3 编队控制设计 |
| 5.4 主要结果 |
| 5.5 仿真验证 |
| 5.5.1 闭环性能 |
| 5.5.2 对比结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 预设性能约束下的无人船分布式自适应容错编队控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 问题描述 |
| 6.3 编队控制设计 |
| 6.3.1 考虑预设性能约束的虚拟控制律设计 |
| 6.3.2 自适应容错编队控制律设计 |
| 6.4 主要结果 |
| 6.5 仿真验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 考虑输入饱和的多船分布式鲁棒自适应编队缩放控制 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 问题描述 |
| 7.3 领导船选取及其轨迹规划 |
| 7.4 跟随船编队缩放控制器设计 |
| 7.5 仿真验证 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 本文总结 |
| 8.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 攻读学位期间申请的专利 |
（6）基于危险碰撞场景建模的主动避撞研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 智能驾驶发展历程及意义 |
| 1.1.2 危险场景建模的必要性 |
| 1.1.3 主动避撞系统研究的重要性 |
| 1.2 危险场景建模研究现状与挑战 |
| 1.3 主动避撞系统研究现状与挑战 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 危险碰撞场景机理分析及建模 |
| 2.1 危险交通场景的分类与量化 |
| 2.2 纵向危险碰撞场景机理分析及建模 |
| 2.2.1 常用纵向危险评价指标分类及比较 |
| 2.2.2 纵向危险碰撞的机理分析和建模 |
| 2.3 侧向危险碰撞场景机理分析及建模 |
| 2.3.1 侧向碰撞微观机理分析 |
| 2.3.2 基于TTC模型的车辆侧向碰撞范围模型 |
| 2.4 并行危险场景机理分析及建模 |
| 2.5 综合危险碰撞场景建模方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 主动避撞系统架构设计与决策策略 |
| 3.1 主动避撞系统架构设计 |
| 3.2 主动避撞系统决策策略 |
| 3.2.1 场景描述及定义 |
| 3.2.2 安全性约束与道路约束 |
| 3.2.3 主动避撞决策算法 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 主动避撞控制算法研究 |
| 4.1 控制算法整体结构设计 |
| 4.2 基于车辆逆动力学模型的下层控制器设计 |
| 4.2.1 下层控制器结构设计 |
| 4.2.2 纵向逆动力学建模 |
| 4.2.3 基于滑行曲线死区的模式仲裁 |
| 4.2.4 侧向动力学建模及验证 |
| 4.3 基于MPC的上层纵向控制方法 |
| 4.3.1 模型预测控制 |
| 4.3.2 MPC上层纵向控制器设计 |
| 4.3.3 仿真分析 |
| 4.4 侧向避撞轨迹规划及上层侧向控制方法 |
| 4.4.1 上层侧向控制器结构设计 |
| 4.4.2 侧向轨迹规划方法和约束 |
| 4.4.3 考虑路面附着系数的侧向避撞轨迹规划 |
| 4.4.4 基于圆弧拟合的路径曲率最小二乘估算方法 |
| 4.4.5 曲率前馈+最优LQR控制器设计 |
| 4.4.6 仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 危险碰撞场景建模及主动避障算法验证 |
| 5.1 虚拟仿真验证平台PanoSim/Simulink |
| 5.1.1 LMK真值传感与车道线拟合算法 |
| 5.1.2 Radar传感与目标筛选跟踪算法 |
| 5.2 危险碰撞场景建模方法验证 |
| 5.2.1 纵向危险碰撞评价方法验证 |
| 5.2.2 侧向危险碰撞评价方法验证 |
| 5.3 主动避撞算法验证 |
| 5.3.1 稳态跟随工况 |
| 5.3.2 辅助制动工况 |
| 5.3.3 紧急制动工况 |
| 5.3.4 转向避障工况 |
| 5.3.5 并行避撞工况 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结及创新点 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（7）基于微观轨迹数据的主线收费站分流区交通安全评价研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 收费站交通特性及安全研究 |
| 1.2.2 车辆事故风险建模研究 |
| 1.2.3 基于视频识别技术的交通冲突研究 |
| 1.2.4 研究概况评述 |
| 1.3 研究目标及内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 拟解决关键问题 |
| 1.3.3 研究内容 |
| 1.3.4 研究框架及技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 基于视频识别技术的收费站分流区交通数据采集与分析 |
| 2.1 收费站概述 |
| 2.1.1 道路收费方式 |
| 2.1.2 收费站类型和基本组成 |
| 2.2 混合型主线收费站分流区定义 |
| 2.2.1 分流区定义 |
| 2.2.2 分流区车辆行驶特征 |
| 2.3 基于视频识别技术的车辆轨迹自动识别系统 |
| 2.3.1 系统框架 |
| 2.3.2 目标检测与目标跟踪方法 |
| 2.3.3 目标检测与目标跟踪验证 |
| 2.3.4 误差消除 |
| 2.3.5 坐标系转换 |
| 2.4 收费站分流区车辆微观轨迹提取 |
| 2.4.1 数据采集 |
| 2.4.2 轨迹提取与数据处理 |
| 2.5 基于车辆微观轨迹数据的收费站分流区交通流特征研究 |
| 2.5.1 车辆类型特征 |
| 2.5.2 车辆行驶时间特征 |
| 2.5.3 车辆速度特征 |
| 2.5.4 车辆车道选择特征 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 面向收费站分流区无约束车辆运动的交通冲突研究 |
| 3.1 交通冲突技术 |
| 3.1.1 交通冲突定义和分类 |
| 3.1.2 交通冲突判别 |
| 3.2 无约束车辆运动的交通冲突估计 |
| 3.2.1 传统距离碰撞时间 |
| 3.2.2 无约束车辆运动的拓展距离碰撞时间 |
| 3.3 收费站分流区交通冲突机理研究 |
| 3.3.1 收费站分流区交通冲突定义及分类 |
| 3.3.2 收费站分流区交通冲突形成过程以及影响因素 |
| 3.4 基于拓展距离碰撞时间的收费站分流区交通冲突特征 |
| 3.4.1 基于车辆微观轨迹的交通冲突识别 |
| 3.4.2 交通冲突空间分布特征 |
| 3.4.3 交通冲突严重性特征 |
| 3.4.4 交通冲突与车道选择的关系 |
| 3.4.5 交通冲突与行驶速度的关系 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 面向收费站分流区的车辆事故风险评估模型研究 |
| 4.1 收费站分流区车辆事故风险评估模型优选 |
| 4.1.1 参数事故风险评估模型 |
| 4.1.2 非参数事故风险评估模型 |
| 4.1.3 车辆事故风险建模与优选 |
| 4.2 基于贝叶斯方法的随机参数事故风险评估模型 |
| 4.2.1 随机参数logistic回归模型 |
| 4.2.2 基于贝叶斯方法的模型参数估计 |
| 4.3 收费站分流区车辆事故风险评估与分析 |
| 4.3.1 数据来源和模型构建 |
| 4.3.2 模型结果 |
| 4.3.3 车辆事故风险影响机理 |
| 4.3.4 车辆事故风险弹性效应 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 考虑时空动态变化的收费站分流区车辆事故风险研究 |
| 5.1 研究思路 |
| 5.2 收费站分流区车辆事故风险时空动态变化特征 |
| 5.2.1 车辆行驶时间特征 |
| 5.2.2 车辆事故风险时变动态特征 |
| 5.2.3 车辆事故风险空间变化动态特征 |
| 5.3 基于时空动态变化的车辆事故风险评估模型 |
| 5.3.1 基于行驶时间变化的随机参数logistic回归模型 |
| 5.3.2 基于行驶距离变化的随机参数logistic回归模型 |
| 5.3.3 考虑时空动态变化的事故风险建模 |
| 5.4 基于行驶时间变化的车辆事故风险影响机理 |
| 5.4.1 本车特征对车辆事故风险时变动态影响 |
| 5.4.2 前车特征对车辆事故风险时变动态影响 |
| 5.4.3 交通流特征对车辆事故风险时变动态影响 |
| 5.5 基于行驶距离变化的车辆事故风险影响机理 |
| 5.6 车辆混行对车辆事故风险的影响 |
| 5.6.1 车辆混行分类及安全性分析 |
| 5.6.2 车辆混行对事故风险的时变动态影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 基于离散数据更新的收费站分流区事故风险评估与安全管控研究 |
| 6.1 面向离散数据更新的车辆事故风险评估模型自适应修正研究 |
| 6.1.1 贝叶斯动态Logistic回归模型 |
| 6.1.2 数据采样 |
| 6.1.3 事故风险评估模型构建与评估准则 |
| 6.1.4 模型结果分析 |
| 6.1.5 遗忘参数敏感性分析 |
| 6.1.6 模型应用 |
| 6.2 收费站分流区车辆安全预分级 |
| 6.2.1 车辆安全评价模型 |
| 6.2.2 灰度聚类评价 |
| 6.2.3 车辆安全预分级模型构建 |
| 6.2.4 车辆安全预分级结果 |
| 6.2.5 车辆安全预警阈值选取 |
| 6.3 收费站分流区车辆安全管控 |
| 6.3.1 考虑车辆安全预分级的安全预警系统 |
| 6.3.2 面向车辆的安全管控思路 |
| 6.3.3 面向车辆的安全管控措施 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论展望 |
| 7.1 主要研究成果与结论 |
| 7.2 研究创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（8）基于准非奇异相对轨道根数理论的卫星集群飞行技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 卫星集群相关空间任务计划进展概况 |
| 1.2.1 F6 计划 |
| 1.2.2 SAMSON计划 |
| 1.2.3 EDSN计划 |
| 1.2.4 NetSat计划 |
| 1.3 卫星集群飞行的概念界定及相关问题研究综述 |
| 1.3.1 卫星集群飞行相关理论问题研究现状 |
| 1.3.2 卫星集群飞行技术问题研究现状 |
| 1.4 论文研究内容和组织结构 |
| 第二章 基于准非奇异相对轨道根数的卫星相对运动理论基础 |
| 2.1 开普勒二体运动假设下的卫星相对运动建模 |
| 2.1.1 坐标系定义 |
| 2.1.2 卫星绝对运动的两种描述方式 |
| 2.1.3 卫星相对运动的两种描述方式 |
| 2.1.4 Hill直角坐标描述的卫星相对运动模型——CW方程 |
| 2.1.5 准非奇异ROE描述的卫星相对运动模型 |
| 2.1.6 准非奇异ROE与CW方程积分常量之间的等价关系 |
| 2.1.7 准非奇异ROE与卫星相对运动几何构型之间的关系 |
| 2.2 轨道摄动条件下的卫星相对运动建模 |
| 2.2.1 一阶J_2摄动影响下的卫星相对运动模型 |
| 2.2.2 准非奇异ROE表述的J_2不变相对运动条件 |
| 2.2.3 大气阻力差影响下的卫星相对运动模型 |
| 2.3 基于脉冲推力的准非奇异ROE控制策略 |
| 2.3.1 准非奇异ROE表述的Gauss变分方程 |
| 2.3.2 前置相对偏心率矢量补偿的三脉冲机动方案 |
| 2.3.3 后置相对偏心率矢量补偿的三脉冲机动方案 |
| 2.4 相对E/I矢量分离原理和局部刚化原理 |
| 2.4.1 相对E/I矢量分离原理与星间碰撞规避 |
| 2.4.2 局部刚化原理与多星协同机动 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 卫星集群安全分离部署策略研究 |
| 3.1 卫星集群安全分离问题及解决思路 |
| 3.1.1 卫星集群安全分离问题界定 |
| 3.1.2 解决卫星集群安全分离问题的基本思路 |
| 3.2 星箭分离过程相对运动分析 |
| 3.2.1 分离卫星与运载火箭之间的相对运动 |
| 3.2.2 分离卫星之间的相对运动 |
| 3.3 安全分离概念设计 |
| 3.3.1 避撞区和保持域的定义 |
| 3.3.2 分离制导策略 |
| 3.3.3 标称制导策略 |
| 3.3.4 实际操作约束 |
| 3.4 安全分离序列求解 |
| 3.4.1 求解安全分离序列的步骤:一种几何的方法 |
| 3.4.2 分离不确定性的影响 |
| 3.4.3 实际工程应用中的注意事项 |
| 3.5 仿真算例与结果分析 |
| 3.5.1 基线分离序列仿真场景 |
| 3.5.2 鲁棒分离序列仿真场景 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 卫星集群维持技术研究 |
| 4.1 群树结构的卫星集群网络拓扑 |
| 4.1.1 网络拓扑的基本概念 |
| 4.1.2 图论基本概念 |
| 4.1.3 群树网络拓扑结构特征 |
| 4.1.4 群树网络拓扑结构在卫星集群系统中的形成过程 |
| 4.2 基于脉冲推力的卫星集群维持控制方法 |
| 4.2.1 控制策略 |
| 4.2.2 制导方法 |
| 4.2.3 机动方案 |
| 4.2.4 控制算法流程 |
| 4.2.5 集群成员之间的角色转换逻辑 |
| 4.3 仿真算例与结果分析 |
| 4.3.1 仿真场景配置 |
| 4.3.2 仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 卫星集群操作技术研究 |
| 5.1 卫星集群典型操作场景概念描述 |
| 5.1.1 成员卫星加入集群 |
| 5.1.2 成员卫星退出集群 |
| 5.1.3 故障成员卫星规避 |
| 5.1.4 集群疏散与集结 |
| 5.2 基于脉冲推力的卫星集群操作控制方法 |
| 5.2.1 控制策略 |
| 5.2.2 制导方法 |
| 5.2.3 机动方案 |
| 5.2.4 控制算法流程 |
| 5.3 仿真算例与结果分析 |
| 5.3.1 成员加入集群场景 |
| 5.3.2 成员退出集群场景 |
| 5.3.3 故障成员碰撞规避场景 |
| 5.3.4 集群疏散/集结场景 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 卫星集群系统地面仿真试验床设计 |
| 6.1 卫星集群系统地面仿真试验床功能需求与设计思路 |
| 6.2 基于OPNET Modeler的卫星集群系统联合仿真架构 |
| 6.2.1 OPNET Modeler和联合仿真 |
| 6.2.2 卫星集群地面仿真试验床的组成结构 |
| 6.3 卫星集群地面仿真试验床的实现细节 |
| 6.3.1 Esys模块的基本要素 |
| 6.3.2 试验床的接口配置 |
| 6.4 仿真算例与结果分析 |
| 6.4.1 仿真场景配置 |
| 6.4.2 仿真结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 论文主要工作总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 进一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
| 附录 A 准非奇异ROE描述的相对运动状态转移矩阵 |
| A.1 简化缩写变量定义 |
| A.2 仅考虑J_2摄动情况下的相对运动状态转移矩阵 |
| A.3 考虑J_2及微分大气阻力摄动情况下的相对运动状态转移矩阵 |
| 附录 B 考虑分离不确定性影响时的星间相对E/I矢量最小值求解方法 |
| 附录 C 确定f_e和f_i可行解的步骤 |
（9）基于空间两自由度并联机器人的稳定平台研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 并联稳定平台的研究现状 |
| 1.3 两自由度并联机构发展现状 |
| 1.4 本文的章节安排 |
| 第二章 稳定平台的机/结构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 稳定平台设计方案 |
| 2.3 稳定平台结构设计 |
| 2.3.1 上平台设计 |
| 2.3.2 运动铰链设计 |
| 2.3.3 其他部件设计 |
| 2.4 虚拟样机设计与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 稳定平台的运动学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 运动学逆解及雅克比矩阵求解 |
| 3.2.1 运动学逆解 |
| 3.2.2 雅克比矩阵 |
| 3.3 运动学正解分析 |
| 3.3.1 运动学正解 |
| 3.3.2 运动学正逆解验证 |
| 3.4 工作空间的分析 |
| 3.4.1 工作空间的影响因素 |
| 3.4.2 工作空间求解过程 |
| 3.4.3 工作空间求解算例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 控制系统的开发及轨迹规划 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 控制系统的硬件组成 |
| 4.2.1 运动控制卡 |
| 4.2.2 驱动系统 |
| 4.2.3 测量元件 |
| 4.3 控制系统的软件设计 |
| 4.3.1 开发环境 |
| 4.3.2 软件总体架构 |
| 4.3.3 人机界面 |
| 4.4 轨迹规划 |
| 4.4.1 基于优化梯形曲线的轨迹规划 |
| 4.4.2 仿真算例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 稳定平台的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验系统的搭建 |
| 5.3 运动学实验 |
| 5.3.1 自动调平 |
| 5.3.2 工作空间验证实验 |
| 5.3.3 姿态闭环控制实验 |
| 5.4 姿态跟踪实验 |
| 5.4.1 单轴运动实验 |
| 5.4.2 复合运动实验 |
| 5.5 力感知功能实验 |
| 5.5.1 碰撞自调平实验 |
| 5.5.2 被动柔顺控制实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）虚拟煤层环境下采煤机截割路径自主规划方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 国内外研究动态 |
| 1.3.1 虚拟现实技术在综采工作面的研究现状 |
| 1.3.2 采煤机自动化截割的研究现状 |
| 1.3.3 三维煤层建模的研究现状 |
| 1.3.4 目前研究存在问题及不足 |
| 1.4 主要研究内容及技术路线 |
| 1.5 小结 |
| 第2章 虚拟煤层环境下采煤机截割路径自主规划方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数字孪生工作面 |
| 2.2.1 数字孪生概述 |
| 2.2.2 数字孪生工作面模型 |
| 2.3 虚拟采煤机截割路径规划方案设计 |
| 2.4 主体功能 |
| 2.5 开发平台及技术 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 虚拟三维煤层模型构建方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 煤层建模总体框架 |
| 3.2.1 模型类型选择 |
| 3.2.2 模型数据来源 |
| 3.2.3 煤层建模技术路线 |
| 3.3 基于Kriging法的煤层建模 |
| 3.3.1 Kriging基本原理 |
| 3.3.2 初始煤层建模 |
| 3.4 煤层模型修正方法 |
| 3.5 煤层模型切割方法 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 采煤机与煤层联合仿真运行方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 联合仿真框架 |
| 4.3 虚拟采煤机模型 |
| 4.3.0 滚筒式采煤机结构与功能 |
| 4.3.1 父子关系建立与实例化 |
| 4.3.2 姿态解析及动作实现 |
| 4.4 虚拟刮板输送机模型 |
| 4.4.1 刮板输送机结构与功能 |
| 4.4.2 父子关系建立与实例化 |
| 4.4.3 姿态解析及动作实现 |
| 4.5 刮板输送机与煤层联合运行方法 |
| 4.6 采煤机与刮板输送机联合运行方法 |
| 4.6.1 连接关系 |
| 4.6.2 采煤机虚拟行走方法 |
| 4.7 小结 |
| 第5章 虚拟采煤机截割路径自主规划方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 虚拟截割路径自主规划总体思路 |
| 5.3 虚拟采煤机生产工艺模型构建 |
| 5.3.1 虚拟采煤机割煤方法 |
| 5.3.2 虚拟刮板机推溜工艺模型构建 |
| 5.4 虚拟采煤机截割轨迹跟踪方法研究 |
| 5.4.1 传统记忆截割技术及其不足 |
| 5.4.2 采煤机行走与调高运动学分析 |
| 5.4.3 采煤机滚筒自动调高策略 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 仿真实验与系统发布 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 虚拟煤层模型验证 |
| 6.3 系统仿真实验 |
| 6.3.1 实验方案 |
| 6.3.2 实验结果及分析 |
| 6.4 多目标截割方案评价 |
| 6.4.1 模糊综合评价法简介 |
| 6.4.2 截割方案评价 |
| 6.5 系统发布 |
| 6.5.1 交互界面设计 |
| 6.5.2 场景漫游设置 |
| 6.5.3 系统发布与测试 |
| 6.6 小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、目标跟踪与碰撞自主体运动仿真建模（论文参考文献）
- [1]撞击随动型液压机械臂的设计及其被动柔顺性研究[D]. 刘纯键. 武汉科技大学, 2021
- [2]智能汽车紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略研究[D]. 孙传扬. 北京交通大学, 2021(02)
- [3]多机协调吊运系统建模及其轨迹与防摆规划[D]. 苏程. 兰州交通大学, 2021(01)
- [4]考虑驾驶员特性的网联车辆轨迹规划算法研究[D]. 张廓然. 东南大学, 2020
- [5]面向多船协同的自适应编队控制方法研究[D]. 陆宇. 上海交通大学, 2020(01)
- [6]基于危险碰撞场景建模的主动避撞研究[D]. 秦佳祥. 吉林大学, 2020(08)
- [7]基于微观轨迹数据的主线收费站分流区交通安全评价研究[D]. 邢璐. 东南大学, 2020
- [8]基于准非奇异相对轨道根数理论的卫星集群飞行技术研究[D]. 刘鹏飞. 国防科技大学, 2020(01)
- [9]基于空间两自由度并联机器人的稳定平台研究[D]. 王海洋. 西安电子科技大学, 2020(02)
- [10]虚拟煤层环境下采煤机截割路径自主规划方法研究[D]. 刘阳. 太原理工大学, 2020