拟推荐2019年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)项目公示公告

创建时间:  2019-05-20  于瑞强   浏览次数:


拟推荐2019年度高等学校

科学研究优秀成果奖(科学技术)项目公示公告

按照《教育部办公厅关于推荐/提名2019年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)的通知》(教技厅函〔2019〕29号)的有关规定,现将项目予以公示。

公示日期为2019年5月20日- 2019年5月26日

任何单位和个人若对拟提名项目有异议,可在公示期内以书面形式向创新管理部提出。异议应当签署真实姓名或加盖单位公章,并注明联系方式,否则不予受理。

联系电话: 021-66135581

联系人: 王玉莉

联系地址: 上海市宝山区上大路99号行政楼508B室

邮政编码: 200444

附件:推荐2019年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)项目公示内容



上海大学创新管理部

2019年5月7日

附件4:

科技进步奖公示内容

项目名称:

高性能车辆底盘结构创新设计与协同控制关键技术及应用

推荐单位:

东南大学

项目简介:

作为工业和国民经济发展支柱的现代汽车产业逐步呈现出智能化、电动化、安全化的发展趋势,高性能底盘作为推动汽车三化的关键组件,备受关注。但传统底盘系统难以满足响应灵敏、精细控制及耦合集成的控制需求,亟需在底盘结构创新设计、强耦合协同控制方法、智能底盘集成架构方面实现突破。然而国内外相关科研院所在高性能车辆底盘方面多忽视结构与控制的耦合关系,从纵向、横向及垂向三个方面设计分立的控制方法,控制功能集成亦不完善,大部分车企未掌握高性能车辆底盘控制技术。项目组经过数年的研究,创新设计底盘驱动/制动、转向、悬架等系统的关键组件,构建了智能底盘多智能体动态协调控制架构,提出纵向、横向及垂向耦合集成与协同控制技术,形成以四项创新点为代表的技术群:

1、驱动/制动关键部件结构优化设计及车辆行驶敏捷性、稳定性协同控制技术。鉴于现有研究多聚焦于车辆驱动/制动系统独立控制且忽视内在耦合关系,割裂影响机理、系统结构及控制方法。从驱动/制动系统结构优化与方法设计两个方面,提出融合路面附着系数估计的车辆驱动防滑(ASR)、能量回馈型制动防抱死系统(ABS)及制动力精细调节技术、驱动/制动协同的车辆稳定性强鲁棒控制技术,解决车辆行驶敏捷性与稳定性控制所面临的参数摄动、控制时滞、多执行器耦合与冗余等难题。

2、车辆线控转向系统优化设计及转向操纵主动控制技术。针对转向系统存在的耦合摆振、结构参数时变不确定和线控时滞问题,项目组分别提出了考虑悬架与摆振问题耦合机理的车辆系统优化设计技术、减轻操纵负荷的前轮主动转向驾驶员共享控制技术和全电控四轮线控转向轨迹精确跟踪及横摆稳定性控制技术,系统地攻克了“人-车-路”闭环条件下,轮胎侧向力非饱和状态的车辆操纵轨迹精准跟踪控制难题。

3、悬架结构创新设计及车辆行驶平顺性、稳定性协同控制技术。针对传统悬架存在的结构失衡及弱耦合集成控制等问题,项目组剖析极限工况下车辆悬架系统的瞬态响应机理,探寻多源扰动及持续极限激励下车辆动力学系统垂向内在耦合失稳机制,提出了多源信息融合估计新方法,创新融合了模糊滑模控制&鲁棒控制优化方法,设计了强鲁棒性的主动悬架容错控制系统,解决了执行器故障、系统时滞、外部干扰和参数摄动等因素作用下车辆局部或整体激烈振动、失稳的难题。

4、车辆纵-横-垂向智能底盘集成架构及控制、验证技术。针对传统集成控制框架灵活性与可扩展性不足的问题,深度剖析多智能体系统高度模块化、层次化、分布式的内部机理,突破车辆集成控制系统架构智能化、网络化、模块化问题,在国际上首次提出基于多智能体的车辆底盘集成控制框架,建立包括主动转向、驱动力矩主动分配、主动制动控制、主动悬架和能量管理的智能底盘动态协调控制系统,提出整车虚拟试验场概念,建立基于虚拟试验场的车辆刚柔耦合多体动力学模型。

该项目成果获授权国家发明专利30项,发表论文103篇(SCI收录45篇、EI收录103篇),被国内外同行广泛引用与正面评价。形成的高性能车辆底盘创新结构与协同控制关键技术,应用于奇瑞新能源汽车技术有限公司等多家企业的产品中。研发的系列产品2016-2018年累计新增利润约2亿元。

主要知识产权证明目录:

[1]授权发明专利:一种卧式油门踏板机械机构,ZL201610192177.5;

[2]授权发明专利:一种双驱动系统用离合器,ZL200910183217.X;

[3] 授权发明专利:后轮辅助电驱动控制方法,ZL201410541485.5;

[4] 授权发明专利:一种液压延迟控制装置及其控制方法,ZL201410598552.7;

[5] 授权发明专利:一体化减少簧下质量的不等长双横臂悬架轮边驱动系统,ZL201510283667.1;

[6] 授权发明专利:主动式稳定杆通用试验台架,ZL201510567079.0。

[7] 授权发明专利:一种三向刚度可调的隔振器,ZL201510474610.X;

[8] 授权发明专利:一种用于电动汽车环路的互锁电路,ZL201611127548.8;

[9] 授权发明专利:一种隔离式带减震结构的模块化动力电池组,ZL201510325269.1;

[10] 授权发明专利:一种拼装式电池模块及其电池组,ZL201510522493.X。

推广应用情况:

项目成果面向车辆主动安全的智能底盘创新设计及动力学模型、强鲁棒性的车辆底盘操纵稳定性控制方法,车辆底盘多智能体动态协调控制系统等形成的高性能车辆底盘结构创新设计与协同控制关键技术已在奇瑞新能源汽车技术有限公司等整车制造企业获得成功应用,2016-2018年累计新增利润约2亿元。

曾获科技奖励情况:

主要完成人情况表:

1. 殷国栋,排名1,副院长,教授,工作单位:东南大学,完成单位:东南大学,是该项目牵头完成人,对创新点1、2、3、4均有重要贡献,创新设计了车辆智能底盘的关键部件;提出μ综合鲁棒控制方法解决了参数摄动、时滞等不确定因素作用下车辆底盘操纵稳定性控制的难题;为解决车辆主动安全控制技术的发展做出了重要贡献。

2. 皮大伟,排名2,副教授,工作单位:南京理工大学,完成单位:南京理工大学,是该项目主要负责人,创新点1、2、3的主要完成人,探寻了多源扰动及持续极限激励下车辆动力学系统纵-横向内在耦合失稳机制,提出了整车多惯性参数自适应辨识技术及车辆系统状态多源信息融合估计新方法,深度剖析了多智能体高度模块化和层次化分布式的内部机理,参与设计了智能底盘动态协调控制系统。

3. 孙蓓蓓,排名3,副院长,教授,工作单位:东南大学,完成单位:东南大学,是该项目主要参与人,创新点3的主要完成人,建立了考虑悬架特性对于车辆侧倾稳定性影响的可容错边界失效模型集。

4. 王金湘,排名4,系主任,副教授,工作单位:东南大学,完成单位:东南大学,是该项目核心成员,该项目创新点3、4的主要完成人,建立车辆瞬态操纵动力学耦合模型,设计包括主动转向、驱动力矩主动分配、主动制动控制和主动悬架的智能底盘动态协调控制系统,提出多智能体的新型底盘架构。

5. 张宁,排名5,系支部书记,讲师,工作单位:东南大学,完成单位:东南大学,是该项目核心成员,创新点2、3的主要完成人,首次提出了悬架系统特性对车辆系统动态稳定性的影响机理,为多车身系统的转向系统与悬架系统的优化设计提供了新理论、新方法。

6. 金贤建,排名6,讲师,工作单位:上海大学,完成单位:东南大学,是该项目核心成员,创新点1、2的主要完成人,建立了双容积卡尔曼滤波强非线性状态参数联合估计方法,提出了增益调度的强鲁棒主动安全控制技术。

7. 刘琳,排名7,经理,高级工程师,工作单位:奇瑞新能源汽车技术有限公司,完成单位:奇瑞新能源汽车技术有限公司,是该项目主要负责人,创新点2、3、4的主要完成人,负责汽车底盘调试、场地试验等工作;完善了车辆瞬态操纵稳定性动力学模型。

8. 沙文瀚,排名8,部长,正高级工程师,工作单位:奇瑞新能源汽车技术有限公司,完成单位:奇瑞新能源汽车技术有限公司,是该项目核心成员,创新点1、4的主要完成人,具体参与了智能底盘的关键部件的设计,负责电动汽车智能底盘的调试与试验等工作。

9. 张建润,排名9,教授,工作单位:东南大学,完成单位:东南大学,是该项目主要参与人,创新点3的主要完成人,提出了融合三向变刚度隔振器的悬架优化设计及控制技术。

10. 陈南,排名10,教授,工作单位:东南大学,完成单位:东南大学,是该项目主要参与人,创新点4的主要完成人,创新性地提出车辆底盘系统刚-柔耦合多体复杂动力学模型,为汽车控制系统的大粒度集成控制提供了全新思路。

11. 倪绍勇,排名11,副总经理兼研究院长,高级工程师,工作单位:奇瑞新能源汽车技术有限公司,完成单位:奇瑞新能源汽车技术有限公司,是该项目主要参与人,创新点4的主要完成人,对“产业化应用”做出了重要贡献;负责智能底盘集成控制的测试及应用工作。

主要完成单位及创新推广贡献:

1.东南大学:该成果是殷国栋教授研究组自2002年以来持续研究所取得的,对科技创新1、2、3、4均有重要贡献。作为项目牵头单位,承担本项目的总体规划与方案设计、论证。通过该项目的实施,创新设计了底盘驱动/制动、转向、悬架等系统的关键组件,构建了智能底盘多智能体动态协调控制架构,提出了纵向、横向及垂向耦合集成与协同控制技术,形成了以驱动/制动关键部件结构优化设计及车辆行驶敏捷性、稳定性协同控制技术、车辆线控转向系统优化设计及转向操纵主动控制技术、悬架结构创新设计及车辆行驶平顺性、稳定性协同控制技术、车辆纵-横-垂向智能底盘集成架构及控制、验证技术等四项创新点为代表的技术群。研究成果已经成功应用到多家企业的系列化车型,本项目的实施不仅对我国提升车辆瞬态操纵稳定性智能底盘的设计、理论方法的发展有推动作用,而且具有巨大的理论意义和工程实用价值,取得了显著的经济与社会效益。

2.南京理工大学:对科技创新2、3均有重要贡献:探寻多源扰动及持续极限激励下车辆动力学系统纵-横向内在耦合失稳机制,提出整车多惯性参数自适应辨识技术及车辆系统状态多源信息融合估计新方法,深度剖析多智能体高度模块化和层次化分布式的内部机理。

3.奇瑞新能源汽车技术有限公司:对科技创新1,2、“产业化应用”均有重要贡献:完善了车辆操纵稳定性动力学模型,车辆底盘主动安全系统的调试与性能试验工作。



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