第5章自动驾驶
第五章典型飞行控制系统工作原理-纵向姿态控制
G等 (S)
L M e (S Z ) S 2 C1d S C2d
❖ 根轨迹如右图所示：
内回路 L ，使短周期
一对复根左移且虚部减小，最
s1
终进入实轴，振荡减小，
阻尼加大。内回路的动态
过程由振荡运动转为按指
z
数规律衰减的单调运动，
s2
L 越大，阻尼作用越强。
j
全系统情况：
图 L 过大时，修正 的过渡过程
要想减弱这一振荡过程，应在控制律中引入 俯仰角速率q，对飞机运动起阻尼作用，也就是 引入微分信号。
（4）一阶微分信号在比例式控制中的作用
t1•
t •
2
t
e
e1 L
e2 L
t
e L L
由图可见，微分作用的物理本质为：
❖
为t1零时，刻当t
在减小但值为正，此时舵e 已
1、比例式自动驾驶仪修正初始俯仰角偏差
（1）稳定过程 0 0 驾驶仪控制律为：
g 0
e L L ( g )
讨论俯仰角稳定过程，认为
e L L
修正 0 的过程：0 0
比例式控制如何减小静差：
❖ 由前面计算可知：
g
Mf Q0Sb Cme
L
❖ ❖
所 要 只以 减 有：小使这b个静， g差就存，可在应使静加静差大差。减L小。Lb2
，所以
❖ 极端情况： b 0（切断硬反馈）就可完全
消除常值干扰下的静差。
2、积分式自动驾驶仪
在舵回路中采用速度反馈或称为软反馈形式的 信号，组成了积分式自动驾驶仪。
1
T s 1
s 2 c1d s c2d
s
内 s
第5章 自动驾驶仪系统《民航飞机自动飞行控制系统》
4.2 稳定回路
➢ 如果测量部件测量的是飞机的飞行姿态信息，则姿态测量部件和舵回路就构成了自动驾 驶仪；自动驾驶仪和被控对象（飞机）又构成了稳定回路。稳定回路的主要作用是稳定 和控制飞机的姿态角。
自动驾驶仪的稳定回路
4.3 控制回 路
➢ 稳定回路加上测量飞机重心位置信号的元件以及表征飞机空间位置几何关系的运动学环 节，就组成了控制飞机质心运动的回路，称为控制回路，或称制导回路。控制回路的功 用是控制飞机的轨迹和速度。
➢ 控制升降舵的回路，称为升降舵通道或俯仰 通道；控制副翼的回路，称为副翼通道或横 滚通道；控制方向舵的回路，称为方向舵通 道或航向通道。3 个通道既独立，又相互联 系，相互响应，共同完成对飞机的控制。
三通道自动驾驶仪的组成
3.1→3.3
测量装置
➢ 各种敏感元件，用于测量飞机的运动参数，反映飞机的实际状态，包括主测装置和辅助测量 装置。
➢ 为了实现同步，在自动驾
驶仪中需对应的两个监控
器来监控自动驾驶仪的性 能。分别是自动驾驶仪舵 机位置监控器和舵面位置
监控器。
自动驾驶仪的控制（制导）回路
第5节
自动驾驶仪的控制通道
5.1 副翼控制通 道
➢ 单通道自动驾驶仪只提 供横滚控制（ 绕纵轴的 控制），即只控制飞机 的副翼。
➢ 由于它们的局限性，这 些系统通常被称为 “Wings Leveler（机翼改 平器）”。
信号处理元件
➢ 信号处理元件亦称计算装置，其功用是把各种敏感元件的输出信号和从控制装置输入的给定 信号进行比较，处理为符合控制规律要求的信号。包括综合装置、微分器、积分器、限幅器 及滤波器等，同时还可兼顾机内检测（BIT），甚至故障检测与报警等任务。
无人驾驶汽车初学者学习参考
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1.1.1 无人驾驶汽车的定义——智能汽车
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1.1.1 无人驾驶汽车的定义——网联汽车
➢ 网联汽车是指基于通信互联建立车与车之间的连接，车与网络 中心和智能交通系统等服务中心的连接，甚至是车与住宅、办 公室以及一些公共基础设施的连接，也就是可以实现车内网络 与车外网络之间的信息交互，全面解决人—车—外部环境之间 的信息交流问题
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1.1.1 无人驾驶汽车的定义——智能汽车
➢目前典型的智能汽车是具有先进驾驶辅助系统（ADAS）的车 辆，如前向碰撞预警系统、车道偏离预警系统、盲区监测系统、 驾驶员疲劳预警系统、车道保持辅助系统、自动制动辅助系统、 自适应巡航控制系统、自动泊车辅助系统、自适应前照明系统、 夜视辅助系统、平视显示系统、全景泊车系统等。ADAS在汽车 上的配置越多，其智能化程度越高，其终极目标是无人驾驶。 汽车
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1.1.1 无人驾驶汽车的定义——智能汽车
➢奔驰2019款E 260 L运动型4MATIC轿车，配置了盲区监测系统、 车道偏离预警系统、车道保持辅助系统、驾驶员疲劳预警系统、 自适应巡航控制系统、自动泊车辅助系统等，属于智能化程度 较高的智能汽车
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6
第五章 飞行操纵系统
第三节 助力机械操纵系统
助力机械操纵系统的提出
舵面铰链力矩是随舵面尺寸和飞行速压的增加而增加！ 当舵面铰链力矩变得很大时，即使利用当时的空气动力补偿法，也不能使驾 驶杆（脚蹬）力保持在规定的范围之内：
1. 研究效率更高的空气动力补偿； 2. 研究液压助力器，以实现液压助力操纵！
助力机械操纵系统的分类
钢索承受拉力时，容易伸长。由于操纵系统的弹性变形而产 生的“间隙”称为弹性间隙； 钢索的弹性间隙太大，会降低操纵的灵敏性； 钢索预紧（施加予张力）是减小弹性间隙的措施！ 常见故障：断丝与锈蚀，主要部位是滑轮或导索板处。
几个注意问题： 1、为了改善软式操纵系统的灵敏性，钢索在未安 装之前，必须用相当于设计强度50％~60%的力进 行予拉伸处理； 2、装在飞机上的钢索必须根据周围温度的高低而 保持一定的予张力； 3、在飞机主操纵系统中，可以使用的钢索最小直 径是1/8英寸； 4、钢索不可气割，不可焊接，只能用钢索剪剪断 或用錾子錾断； 5、在改变钢索方向不大于 3º的情况下，可以使用 导索板或导索环。
中央操纵机构—手操纵机构
驾驶杆式手操纵机构
推拉驾驶杆操纵升降舵； 左右压杆操纵副翼！
横纵向操纵的独立性
驾驶杆要操纵升降舵和副翼， 但两者不会互相干扰！
独 立 性 分 驾驶杆左右摆时，传动杆沿着以b-b线为中 析 心轴，以c点为顶点的锥面运动；
由于圆锥体的顶点c到底部周缘上任一点的 距离相等，所以当驾驶杆左右摆动时，摇 臂1不会绕其支点前后转动，因而升降舵不 会偏转！
。
操纵系统
主操纵系统
副翼
升降舵
辅助操纵系统
前缘襟翼缝翼
后缘襟翼 扰流板 水平安定面
警告系统
第五章 飞机飞行操纵系统
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五、飞机飞行操纵系统的传动系数、传动比及非线 性传动机构
㈠ 操纵系统的传动系数 舵偏角△δ与杆位移△X的比值
飞机结构与系统
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㈡ 操纵系统的传动比
飞机结构与系统
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㈢ 改变传动比和传动系数的机构 ——非线性传动机构
❖传动系数不变的操纵系统， 不能满足对飞机操纵性的要求：
飞机结构与系统
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颤振
弹性结构在气动力 和惯性及自身弹性 结构力的作用下， 由于作用力相互耦 合而形成的剧烈自 激振动。
飞机结构与系统
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颤振的形式
机翼弯曲扭转颤振 机翼弯曲-舵面偏转颤振 操纵面本身颤振
飞机结构与系统
Page52
机翼的弯扭颤振 • 由于机翼扭转而产生激振力
飞机结构与系统
脚操纵机构有脚蹬平放式和脚蹬立放式两种。
飞机结构与系统
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㈡ 脚操纵机构
脚操纵机构有脚蹬平放式和脚蹬立放式两种。 脚蹬平放式脚操纵机构
平行四边形机构保证脚蹬只做平移而不转动
飞机结构与系统
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脚蹬立放式脚操纵机构
之一
飞机结构与系统
之二
Page20
四、传动机构的构造和工作原理 四、传动机构的构造和工作原理
飞机结构与系统
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摇臂的作用
• 支持传动杆 • 改变传动力的大小 • 改变位移 • 改变传动速度 • 改变传动方向 • 实现差动操纵
飞机结构与系统
2、摇臂 摇臂通常由硬铝材料制成，在与传动杆和支
座的连接处都装有轴承。
⑴ 放大或缩小力的作用
飞机结构与系统
nF
人工智能无人驾驶汽车安全操作手册
人工智能无人驾驶汽车安全操作手册第一章：概述 (3)1.1 无人驾驶汽车的定义与分类 (3)1.2 无人驾驶汽车的安全性与可靠性 (3)第二章：技术原理 (4)2.1 感知系统 (4)2.2 决策系统 (4)2.3 控制系统 (4)2.4 通信系统 (5)第三章：安全操作规范 (5)3.1 启动与关闭操作 (5)3.1.1 启动操作 (5)3.1.2 关闭操作 (5)3.2 车辆行驶前的检查 (5)3.2.1 车辆外观检查 (5)3.2.2 车辆功能检查 (6)3.2.3 传感器与摄像头检查 (6)3.3 行驶过程中的注意事项 (6)3.3.1 保持安全距离 (6)3.3.2 注意观察交通状况 (6)3.3.3 遵守交通信号 (6)3.3.4 遇到特殊情况的处理 (6)3.4 紧急情况下的处理 (6)3.4.1 突发故障 (6)3.4.2 碰撞 (6)3.4.3 紧急制动 (7)第四章：自动驾驶功能使用 (7)4.1 自动驾驶模式的启动与切换 (7)4.1.1 启动条件 (7)4.1.2 启动方法 (7)4.2 自动驾驶功能限制与注意事项 (7)4.2.1 功能限制 (7)4.2.2 注意事项 (7)4.3 自动驾驶过程中的监控与干预 (8)4.3.1 监控 (8)4.3.2 干预 (8)4.4 自动驾驶系统故障处理 (8)4.4.1 故障诊断 (8)4.4.2 故障处理 (8)第五章：环境适应性 (8)5.1 不同天气条件下的驾驶策略 (8)5.2 不同道路条件下的驾驶策略 (9)5.3 夜间行驶操作要点 (9)5.4 环境感知系统的维护与保养 (9)第六章：故障诊断与处理 (10)6.1 故障诊断方法 (10)6.1.1 自诊断系统 (10)6.1.2 人工诊断 (10)6.2 常见故障及其处理方法 (10)6.2.1 传感器故障 (10)6.2.2 执行器故障 (11)6.3 紧急故障处理 (11)6.3.1 车辆失控 (11)6.3.2 系统故障 (11)6.4 维修与保养 (11)第七章：安全防护措施 (12)7.1 被动安全防护 (12)7.1.1 结构设计 (12)7.1.2 乘员约束系统 (12)7.2 主动安全防护 (12)7.2.1 驾驶辅助系统 (12)7.2.2 车辆稳定控制系统 (13)7.3 紧急制动系统 (13)7.4 安全距离控制 (13)第八章：法律法规与合规性 (13)8.1 无人驾驶汽车相关法律法规 (13)8.2 安全操作合规性要求 (14)8.3 驾驶员培训与资质 (14)8.4 法律责任与处理 (14)第九章：用户手册与维护保养 (15)9.1 用户手册内容与使用 (15)9.1.1 用户手册内容概述 (15)9.1.2 用户手册使用方法 (15)9.2 车辆维护保养周期与项目 (15)9.2.1 维护保养周期 (15)9.2.2 维护保养项目 (15)9.3 自我检查与维护 (16)9.4 专业维修与保养 (16)第十章：售后服务与客户支持 (16)10.1 售后服务政策 (16)10.2 客户投诉与处理 (17)10.3 技术支持与升级 (17)10.4 用户反馈与改进 (17)第一章：概述1.1 无人驾驶汽车的定义与分类无人驾驶汽车，顾名思义，是指无需人类驾驶员操作，能够自主完成行驶任务的汽车。
智能网联汽车概论(含实验指导)第五章 智能网联汽车高级驾驶辅助系统
环境感知系统 中央决策系统 底层控制系统 人机界面交互系统
自动驾驶辅助阶段 网联驾驶辅助阶段 人机共驾 高度自动化/无人驾驶阶段
02
自主预警类
预警类ADAS名称
功能
前向防撞预警系统 能实时监测车辆前方行驶环境，并在可能发生前向碰撞危险时发出警
( FCW)
告信息
车道偏离预警系统 能实时监测车辆在本车道的行驶状态，并在出现或即将出现非驾驶意
车道保持辅助系统主要由信息采集单元、电子控制单元和执行单元等组成。
工作原理
汽车自动紧急制动系统（AEB）是指在非自适应巡航的情况下正常行驶， 在可能发生碰撞危险时车辆制动系统自动启动，使车辆减速以避免碰撞或减轻 碰撞的系统。
工作原理
自适应巡航系统（ACC）是在传统巡航控制系统（CCS）的基础上发展而 来的。相比CCS系统，自适应巡航控制系统（如图5-25）能够实时监测前方目 标车辆行驶状态，在设定的距离范围内自动调整本车行驶速度，以适应前方目 标车辆和道路条件引起的驾驶环境变化。
03
自主控制类
预警类ADAS名称
功能
车道保持辅助系统 能实时监测车辆前方车道边线的位置，在出现或即将出现非驾驶意
( LKA)
愿的车道偏离时，使车辆保持在原车道内行驶
自动紧急制动系统 能实时监测车辆后方行驶环境，并在可能发生碰撞危险时，车辆的
（AEB）
制动系统会自动启动使车辆减速，甚至使车辆停止
自适应巡航控制系 能实时监测车辆在本车道的行驶状态，在设定的速度范围内自动调
自适应巡航系统由信息采集单元、电子控制单元、执行单元与人机交互单 元组成。
工作原理：
自动泊车辅助系统（APA）利用车载传感器探测有效泊车空间，并辅助控 制车辆完成泊车操作的驾驶辅助系统。
汽车行业自动驾驶技术手册
汽车行业自动驾驶技术手册本文旨在提供一份关于汽车行业自动驾驶技术的手册，介绍该技术的背景、原理、应用和发展趋势，并提供相关方面的指南和建议。
第一章背景介绍随着科技的进步和社会的发展，汽车行业正经历着一场革命性的变革。
自动驾驶技术作为其中的重要组成部分，正在逐渐改变我们对于汽车的认识和使用方式。
该技术以人工智能和传感器等先进技术为基础，使汽车能够自主感知、判断和决策，实现自动驾驶。
第二章技术原理2.1 传感器技术自动驾驶汽车依靠多种传感器来获取周围环境的信息，并将其转化为计算机可以理解的数据。
常见的传感器包括激光雷达、摄像头、雷达和超声波传感器等。
2.2 数据处理与感知通过高性能计算机和先进的算法，自动驾驶汽车能够对传感器获取的数据进行实时分析和处理，以实现对周围环境的准确感知和理解。
2.3 决策和控制系统基于感知数据和预设的规则，自动驾驶汽车可以进行决策和规划，从而控制汽车的行为。
该系统能够根据路况和交通规则等因素，做出智能的行驶决策。
第三章技术应用3.1 高速公路自动驾驶自动驾驶技术在高速公路上的应用较为成熟。
通过与其他车辆和道路设施的通信，自动驾驶汽车可以实现车道保持、车距调整等功能，提高行车的安全性和舒适性。
3.2 城区自动驾驶城市驾驶是自动驾驶技术面临的挑战之一，因为城区的交通复杂性更高。
然而，通过不断的研发和改进，自动驾驶汽车正在逐渐实现在城区道路上的智能行驶，为出行带来更多便利。
3.3 出租车和货运领域自动驾驶技术在出租车和货运领域具有广阔的应用前景。
自动驾驶的出租车有望提供更安全、高效的乘车体验，而自动驾驶的货运车辆则能够提高运输效率、降低成本。
第四章发展趋势4.1 技术突破随着科技的不断进步，自动驾驶技术将不断迭代和升级。
例如，人工智能的发展和数据处理能力的提升将为自动驾驶带来更多可能性。
4.2 法规和政策自动驾驶技术的普及还需要依靠法规和政策的支持。
各国正在积极研究和推进相关法规的制定，以确保自动驾驶技术的安全性和可靠性。
民用飞机自动飞行控制系统：第5章 飞行速度控制与航迹控制
• 实际上，用油门控制飞机速度时，需要俯仰角控
制系统同时工作，以保持飞机姿态不变。
• 油门自动调节器是控制发动机油门位移的伺服控
制系统 ；
• 发动机环节表示油门变化后，发动机推力变化的 动态过程。
• 油门杆速度控制系统主要用于低动压飞行状态， 可保证平飞速度稳定，也可保证用姿态角控制系 统来控制飞行轨迹。
2.自动拉平控制系统（自动拉平控制模式）
任务 将下滑时的垂直下降速度减小到允许的 着地下降速度。(约为(-0.3～-0.6)m/s) .
方法 垂直下. 降速度随高度h的减小而降低。
.h(t) h(t) /
hh(t)0 h(t)h0et/
拉平段轨迹设计为指数曲线 。
h0 为拉平开始的起始高度；
Y 0tY dt 0tV dt
➢ 侧偏距控制系统副翼控制规律为
a K K KY Y
.
r cos
.
q sin
q tg ( 0)
V
.
Y V sin( )
V sin V
➢ 侧偏距修正过程
• 初始时刻：一定的侧偏距：Y0
一定的偏航角： 0
一定的滚转角：0 0（水平直线飞行）
• 在控制过程中，发动机油门控制系统将保持所需 要的飞行速度。
• 飞机质心偏离下滑线时的运动（几何）关系：
tg d / R ，近似， d / R
d V0 sin( ) V0 (+ )/57.3
t
t
d 0 ddt 0V ( ) / 57.3dt
• 耦合器用于改善整个系统的性能。
e Khh K 0
4 舵面提前回中—攻角增量近似为零
智能网联汽车概论试题库及答案
智能网联汽车概论试题库第1章智能网联汽车基础知识（一）名称解释（每题2分,10分）1．智能汽车2．网联汽车3．智能网联汽车4．自动驾驶汽车5．无驾驶汽车（二）填空题（每空1分,40分）智能网联汽车技术将向着工智能化,尺寸小型化,成本低廉化,动力电动化,与高可靠性方向发展。
（三）选择题（可单选,也可多选,每题2分,20分）1．不属于自动驾驶汽车地是（ A ）。
A．L0级B．L1级C．L2级D．L3级2．属于无驾驶汽车地是（ D ）。
A．L1级B．L2级C．L3级D．L4级3．能够实现V2X短距离通信地是（ C ）。
A．蓝牙B．Wi-Fi C．LTE-V D．5G 4．不属于智能网联汽车关键零部件地是（ A ）。
A．近距离超声波雷达B．程毫米波雷达C．激光雷达D．短程毫米波雷达5．自主式驾驶辅助不包括（D ）。
A．前向碰撞预警系统B．车道偏离预警系统C．盲区监测系统D．车道内自动驾驶系统6．智能网联汽车地车辆关键技术主要包括（ABC ）。
A．环境感知技术B．智能决策技术C．控制执行技术D．车路协同技术7．智能网联汽车地信息交互关键技术主要包括（ABD ）。
A．专用通信与网络技术B．大数据云控基础平台技术C．系统设计技术D．车路协同技术8．智能网联汽车地基础支撑关键技术主要包括（ABCD ）。
A．工智能技术B．安全技术C．测试评价技术D．标准法规9．车载式环境感知系统主要包括（ABC ）。
A．摄像头B．激光雷达C．毫米波雷达D．5G10．网联式环境感知系统主要包括（BD ）。
A．摄像头B．LTE-VC．毫米波雷达D．5G（四）判断题（每题1分,10分）1.具有车道偏离预警系统,盲区监测系统地汽车都属于智能网联汽车。
（×）2.具有自动紧急制动（AEB）,或自适应巡航（ACC）系统以及车道保持辅助系统（LKS）地智能网联汽车属于L2级（√）。
3.量产车型,目前还没有L4级与L5级地自动驾驶汽车,都处于开发测试阶段。
物流快递业智能分拣与配送系统方案
物流快递业智能分拣与配送系统方案第1章项目背景与意义 (3)1.1 物流快递业发展现状分析 (3)1.2 智能分拣与配送系统的需求 (3)第2章智能分拣与配送系统概述 (4)2.1 系统定义与功能 (4)2.2 系统架构设计 (4)第3章分拣系统设计与实现 (5)3.1 分拣系统需求分析 (5)3.1.1 自动化程度需求 (5)3.1.2 分拣速度需求 (5)3.1.3 准确性需求 (5)3.1.4 系统扩展性需求 (5)3.2 分拣设备选型与布局 (5)3.2.1 分拣设备选型 (5)3.2.2 分拣设备布局 (6)3.3 分拣算法研究与应用 (6)3.3.1 分拣算法研究 (6)3.3.2 分拣算法应用 (6)第4章无人机配送系统设计与实现 (6)4.1 无人机配送概述 (6)4.1.1 无人机配送基本原理 (7)4.1.2 无人机配送技术特点 (7)4.1.3 无人机配送应用现状 (7)4.2 无人机选型与功能参数 (7)4.2.1 无人机类型选择 (7)4.2.2 无人机功能参数 (8)4.3 无人机路径规划与调度 (8)4.3.1 无人机路径规划 (8)4.3.2 无人机调度策略 (8)第5章自动驾驶配送车辆系统设计与实现 (9)5.1 自动驾驶配送车辆概述 (9)5.2 车辆选型与功能参数 (9)5.2.1 车辆类型选择 (9)5.2.2 功能参数 (9)5.3 车辆路径规划与调度 (9)5.3.1 路径规划 (9)5.3.2 调度策略 (10)第6章智能仓储管理系统设计与实现 (10)6.1 仓储管理系统需求分析 (10)6.1.1 功能需求 (10)6.1.2 功能需求 (10)6.2.1 设备选型 (11)6.2.2 设备布局 (11)6.3 仓储库存管理与优化 (11)6.3.1 库存管理 (11)6.3.2 优化措施 (12)第7章大数据分析与决策支持系统 (12)7.1 数据采集与预处理 (12)7.1.1 数据来源 (12)7.1.2 数据采集 (12)7.1.3 数据预处理 (12)7.2 数据分析方法与应用 (12)7.2.1 描述性分析 (12)7.2.2 关联分析 (12)7.2.3 预测分析 (12)7.2.4 聚类分析 (13)7.3 决策支持系统设计与实现 (13)7.3.1 系统架构 (13)7.3.2 系统功能 (13)7.3.3 系统实现 (13)第8章信息安全与隐私保护 (13)8.1 信息安全风险分析 (13)8.1.1 数据泄露风险 (13)8.1.2 数据篡改风险 (14)8.1.3 服务中断风险 (14)8.2 加密技术在物流配送中的应用 (14)8.2.1 对称加密技术 (14)8.2.2 非对称加密技术 (14)8.2.3 混合加密技术 (14)8.3 隐私保护策略与措施 (14)8.3.1 数据脱敏 (14)8.3.2 用户权限控制 (14)8.3.3 访问审计 (14)8.3.4 法律法规遵守 (15)8.3.5 定期安全评估 (15)第9章系统集成与测试 (15)9.1 系统集成策略与方法 (15)9.1.1 集成策略 (15)9.1.2 集成方法 (15)9.2 系统测试与优化 (15)9.2.1 系统测试 (15)9.2.2 系统优化 (16)9.3 系统上线与运维 (16)9.3.1 系统上线 (16)第10章项目实施与效益分析 (16)10.1 项目实施步骤与计划 (16)10.2 投资估算与经济效益分析 (17)10.2.1 投资估算 (17)10.2.2 经济效益分析 (17)10.3 社会效益与环境影响分析 (18)10.3.1 社会效益 (18)10.3.2 环境影响 (18)第1章项目背景与意义1.1 物流快递业发展现状分析我国经济的快速发展，电子商务的兴起以及消费者对便捷购物需求的不断提升，物流快递业得到了快速发展。
《人工智能基础教程》课程教学大纲
《人工智能基础教程》课程教学大纲课程名称：人工智能导论课程类别：公共基础课适应专业：全校各专业学时学分：2学时/周，共32学时，2学分1.课程性质和任务本课程为以培养学生具备基本的人工智能思维能力为目标，重点培养高职学生的人工智能素养、计算思维能力和人工智能应用能力。
课程使学生初步了解人工智能的概念，发展历程、经典算法、应用领域及对社会的深远影响，主要内容包括：人工智能的历史和发展、大数据与人工智能、专家系统、机器学习、深度学习、计算机视觉、自然语言理解、智能机器人技术。
课程设计理念以提高人工智能素养为切入点，通过生动形象的案例，把目前人工智能领域的热点问题，以科普性、技术性的形式进行展现，让学习者在学习人工智能理论的同时，激发学生学习人工智能知识的兴趣。
2.教学目标（1）知识目标1）了解人工智能的基本概念及发展历史。
2）了解人工智能的研究领域及发展现状。
3）了解大数据与人工智能的关系。
4）熟悉专家系统的结构及应用。
5)熟悉知识表示及常用的搜索算法。
6）熟悉机器学习、深度学习的概念及主流算法。
7）熟悉计算机视觉、自然语言处理的主流技术及应用。
8）熟悉智能机器人技术及应用。
（2）思政与素质目标1）通过人工智能起源与发展的学习，培养学生的科学精神、奋斗精神和开拓创新精神。
2）学习人工智能学科先驱模范事迹，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
3）通过人工智能发展现状认识，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
4）通过人工智能安全教育，培养学生遵纪守法，诚实守信，树立正确的世界观、人生观、价值观。
5）通过人工智能中的算法学习，帮助学生建立科学思维、推理机制，培养解决实际问题的能力。
6）通过人工智能应用案例，培养学生精益求精的大国工匠精神及勇攀科学高峰的责任感。
4.教学评价（1）评价形式平时作业（含考勤）+阶段测试（含期中测试）+期末测试。
（2）评分等级评分等级以百分制为标准。
飞机驾驶 教学书
飞机驾驶教学书飞机驾驶教学书
第一章：飞行前准备
1. 航空知识的基础
2. 飞行器构造与主要部件
3. 飞行器性能与规范
4. 天气预报与飞行计划
5. 飞行器设备与仪表
第二章：飞行动力学
1. 飞行力学基础
2. 升力与阻力的控制与调整
3. 重心与稳定性
4. 副翼与操纵装置的使用
5. 自动驾驶系统
第三章：飞行操作
1. 起飞与着陆
2. 飞行路线与航线控制
3. 空中导航与通信
4. 空中会合与防撞措施
5. 紧急情况处理与救生技术
第四章：特种飞行任务
1. 夜间飞行与仪表飞行
2. 高空飞行与超音速飞行
3. 远距离飞行与长时间飞行
4. 特殊地形与天气条件下的飞行
5. 特种机型的飞行技术
第五章：航空法律与规则
1. 国际航空法律与规定
2. 国内航空法律与规定
3. 飞行员的职责与义务
4. 事故与事故调查
5. 航空安全与保护措施
第六章：飞行心理与人因工程
1. 飞行员心理与自我管理
2. 疲劳与压力管理
3. 危险环境下的决策与反应
4. 人因工程在飞行操作中的应用
5. 飞行员的职业发展与培训要求
附录：相关图表与附录
以上是飞机驾驶教学书的大致内容，希望对您有所帮助。
自动驾驶车辆的行为决策算法
自动驾驶车辆的行为决策算法第一章：引言自动驾驶车辆技术的发展已经成为当今科技领域的热点之一。
对于未来交通系统的改革和智能化发展，自动驾驶车辆无疑具有巨大的潜力。
自动驾驶车辆的行为决策算法是实现自动驾驶功能的关键所在，它能够使车辆根据路况和周围环境做出合理的决策，确保车辆在行驶过程中的安全性和效率性。
本文将就自动驾驶车辆的行为决策算法进行深入探讨。
第二章：行为决策算法的意义行为决策算法是指自动驾驶车辆在面临不同交通情景下作出相应决策的系统。
它能够解决自动驾驶车辆所面临的诸多问题，如急刹车、变道、避让障碍物等。
行为决策算法的重要性不言而喻，它能够保障道路交通系统的安全性、提升交通效率、减少交通事故等。
第三章：行为决策算法的实现行为决策算法的实现过程一般包括以下几个关键步骤：1. 感知环境：自动驾驶车辆通过安装在车身上的各种传感器（如相机、雷达、激光雷达等）来感知周围环境和道路情况。
这些传感器能够实时获取路面状况、障碍物位置、车辆行驶速度等信息。
2. 数据处理：获得的传感器数据需要进行处理和分析，以提取有用的信息。
这通常使用计算机视觉和深度学习技术来实现。
通过算法对传感器数据进行处理，得到道路地面、车辆、行人等信息。
3. 状态评估：通过对感知的环境进行评估，判断当前车辆的状态和周围交通状况。
例如，评估其他车辆的速度、距离和方向等信息，判断是否需要采取相应的行为。
4. 决策生成：基于状态评估的结果，行为决策算法会生成一系列潜在的决策方案。
这些方案会根据一定的评估准则进行排序，最后选择最合适的决策方案作为输出。
5. 决策执行：自动驾驶车辆将根据行为决策算法的输出进行相应的行动。
例如，执行变道、超车、停车等动作。
第四章：行为决策算法的优化为了使行为决策算法更加准确高效，可以通过以下方法进行优化：1. 机器学习：利用大量的驾驶数据和开放源代码，通过机器学习算法，让自动驾驶车辆能够根据实际情况学习到更合理的行为。
第五章 飞机飞行操纵系统
㈢ 软式传动机构的主要构件
1、钢索：钢索是由钢丝编成的。只能承受拉力，不 能承受压力。
用两根钢索构成回路，以保证舵面能在两个相反的方向偏转
钢索预紧
ΔT
M铰
+ΔT’
T0
M铰
T0 -ΔT’
钢索构造和规格
规格型号 7× 7
股数
7×19
钢丝数
2、滑轮和扇形轮
支持钢索 改变钢索的运动方向
改变传动力的大小
⑴
放大或缩小力的作用，如图所示：
⑵ 放大或缩小位移的作用：主动臂的半径一定，
在相同的主动臂端点位移s1的条件下，从动臂的 半径越大，所得到的从动臂端点位移s2也越大； 从动臂的半径越小，所得到的从动臂端点位移s2 也越小。如图所示：
⑶ 放大或缩小运动速度的作用：由于整体具有相
同的角速度，通过改变从动臂和主动臂的半径关 系从而实现放大或缩小运动速度。如图所示：
二、液压助力器的基本工作原理 (一)液压助力器的工作原理 飞机上使用的液压助力器的构造虽然各不相同， 但其基本工作原理却是相同的，均为液压位置伺 服控制系统。在采用机械式操纵机构的系统中， 为机液位置伺服机构；在采用电传操纵系统（或 自动驾驶仪）中，为电液位置伺服机构。 液压位置伺服控制系统是一种以液压动力装置 作为执行机构并且有反馈控制的控制系统。不仅 能自动地，准确而快速地复现输入量的变化规律， 而且还能对输入信号进行放大与变换。
影响颤振临界速度的因素主要有两个，即机翼 的刚度和机翼中心位置。 ⑴ 机翼刚度 增大机翼扭转刚度的方法是增加机翼的蒙皮厚 度。为使蒙皮在弯曲强度中也有贡献，桁条在扭 转中也有贡献，因而发展了单块式机翼结构。在 飞机使用中，若机翼蒙皮连接处破坏，或蒙皮自 身发生裂纹，尤其是弦向裂纹，会使颤振临界速 度值降低。
自动化发展史中的故事与人物
自动化发展史中的故事与人物自动化是现代科技发展的重要方向之一，它在推动经济、改善生活质量和提高生产效率方面起到了不可忽视的作用。
然而，人们对于自动化发展知之甚少，对于其中的故事和背后的人物更是鲜有了解。
本文将揭示自动化发展史中的故事与人物，以便更好地展示这一科技进步的重要性。
1. 第一章：工业革命的先驱自动化发展史的起源可以追溯到18世纪的工业革命时期。
在当时，英国工程师约瑟夫·布兰诺曾发明了蒸汽机，这一发明被认为是工业革命的先驱之一。
蒸汽机的应用使得许多传统行业的生产过程得以自动化，大大提高了生产效率。
布兰诺的故事成为了自动化发展史上的重要一章。
2. 第二章：计算机的诞生20世纪40年代和50年代，计算机的出现标志着自动化发展史进入了一个新的阶段。
艾伦·图灵、冯·诺依曼等计算机科学家的贡献将计算机技术推向了新的高度。
随着计算机的普及和进一步发展，自动化技术得到了进一步拓展，人们开始将计算机应用于工业、农业和交通等领域，取得了突破性的进展。
3. 第三章：机器人科技的突破机器人科技是自动化发展史中的一个重要分支，它在人工智能和机械工程的基础上不断突破和发展。
世界上第一个可编程机器人UNIMATE在1961年诞生，开启了机器人科技的新篇章。
在接下来的几十年里，机器人逐渐走入人们的生活，用于生产制造、医疗护理、航天探索等领域，改变了人们的生产方式和生活方式。
4. 第四章：自动驾驶汽车的崛起自动驾驶汽车作为自动化领域的一个热门话题，被认为将彻底改变交通和交通方式。
谷歌、特斯拉等公司在自动驾驶技术上投入了大量研发，并取得了重要突破。
自动驾驶汽车技术不仅提高了行车安全性，还减少了交通拥堵和碳排放，为城市交通问题提供了新的解决方案。
5. 第五章：人工智能的发展自动化发展史中的另一个重要角色是人工智能。
人工智能的发展不仅催生了机器人科技和自动驾驶技术，还在语音识别、图像识别和自然语言处理等领域取得了突出成就。
智能汽车技术第5章运动控制技术
图5-8 线控制动系统的两种技术路线
5.3.2电控液压式制动系统
1.基本组成与工作原理
典型的电控液压式制动（Electro Hydraulic Brake，EHB) 系统由制动踏板行程（位置）传感器、 电子控制单元（EHB ECU）、执行机构（液压泵、备用阀和制动器）等组成。
转向控制模块一方面控制转向执行模块，
确保车辆能够精准地实现驾驶人输入的转向指 令，并确保车辆的操纵稳定性；另一方面，控 制转矩反馈电动机，确保其能够给驾驶人以足 够的、清晰的路感。
图5-2 线控转向系统的组成
3.转向执行模块 转向执行模块包括角位移传感器、转向电动机、齿轮齿条转向机构和其他机械转向装置等。
同时，线控转向系统还可以实时监控转向轮转角和汽车响应情况，并根据控制策略，主动做出 补偿操作，提高了汽车的操纵稳定性。
3）优化驾驶路感。传统转向系统通过机械连接将车辆运动状态和路面信息反馈给驾驶人，不能 主动过滤路面干扰因素。线控转向系统可以滤除路面颠簸等干扰因素，提取出最能够反映汽车实际 行驶状态和路面信息的因素，作为路感模拟的依据，并考虑到驾驶人的习惯，由主控制器控制路感 电动机产生良好的路感，提高驾驶人的驾驶体验。
线控转向系统取消了 转向盘与转向执行机构之 间的机械连接，采用电控 技术来完成驾驶人转向指 令的传输和路感反馈。
图5-1 线控转向
5.2.2线控转向系统的组成
如图5-2所示，线控转向系统由转向盘模块、转向控制模块和转向执行模块组成。
1.转向盘模块
转向盘模块包括转向盘、转矩传感器、转向 角传感器、转矩反馈电动机和机械传动装置。
图5-4 汽车线控转向系统的工作原理
与此同时，转向控制模块根据车辆的转向轮转角信号、轮胎力信号和驾驶人的意图，通过路感 模拟决策发出指令控制转矩反馈电动机输出力矩，以反馈路面信息。
自动飞行控制系统 第五章 自动驾驶仪系统
航向 通道
驱动方向舵回路， 操纵飞机转弯，又 称方向舵通道
6
5-3 自动驾驶仪的组成
7
5-3 自动驾驶仪的组成来自测 量 装 置测量运动 参数，反映 实际状态 主测装置 和辅助测量 装置
信号 处理 元件
放 大 器
把敏感元件 的输出信号 处理为符合 控制规律要 求的信号
将微小 信号放 大后， 送至舵 机.
舵 机
回 输 装
置
带动舵面偏转 改善舵
电动舵机和电 机的性 动一液压舵机 能.
控制 显示 装置
包括飞 行方式 控制板 和飞行 方式通 告牌
8
5-4 自动驾驶仪的回路
舵回路 稳定回路 控制（制导）回路 同步回路
9
5-4 自动驾驶仪的回路
10
5-4 自动驾驶仪的回路
11
5-4 自动驾驶仪的回路
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5-4 自动驾驶仪的回路
13
5-5 自动驾驶仪的类型和控制律
控制律
自动驾驶仪的输出信号（操纵面 的偏转角）与输入信号（姿态 角的偏差）之间的动态关系
角位移式自动驾驶仪
实现飞机 姿态控制
轨迹式自动驾驶仪
实现飞机 姿态控制
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5-5 自动驾驶仪的类型和控制律
角位移式自动驾驶仪
特点：输入信号是姿态角偏差信号， 输出信号是舵面的偏转信号
3
5-2 自动驾驶仪的模型
飞机受干扰，偏离原姿态，眼睛观察到仪表板上地平 仪的变化，大脑做出决定，通过神经系统传递到手臂 ，前推驾驶杆，使升降舵向下偏转，产生下俯力矩， 飞机趋于水平。眼睛从仪表上看到这一变化，逐渐把 驾驶杆收回原位。当飞机回到原水平姿态时，驾驶杆 和升降舵面也回原位。
4
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警告标线的车速和路径规划 警告交通标线识别 警告交通标线识别认知下的行为决策和局部
路径规划
紧急声音的车速和路径规划 警车、救护车等鸣笛声 紧急声音认知下的行为决策、局部路径规划
识别、自然语言理解
交通信号灯停车排队
交通信号灯标志识别、 交通信号灯标志下的行为决策、全局路径规
车辆识别
划、局部路径规划
• 3. 人工干预程度划分
智能水平 等级
任务复杂度
环境复杂度
10 独立完成任务个数最多，任务难度最高 环境复杂度最
高
9
独立完成任务个数多，任务难度高 环境复杂度高
8
7 独立完成任务数量中等，任务难度中等 环境复杂度中
6
等
人工干预度 人工干预程度很小
人工干预程度小 人工干预程度中等
5
4
独立完成任务个数少，任务难度低 环境复杂低
径规划 局部路径会话、跟车行
为决策 局部路径规划 局部路径规划
• 2. 自动驾驶车辆任务等级划分
等级 4
任务描述
所需感知能力
语音指令停车
语音识别、自然语音识别
避让动态障碍物
障碍物识别、车道线识别
避让动态障碍物后返回原车 障碍物识别、车道线识别
道
泊车
停车位识别
紧急制动
障碍物识别
GPS信号缺失时的导航性能 车辆位置信息丢失下的基本
• Level 4——完全的自动驾驶指在所有道路、环境条件下，由自 动驾驶系统全时完成所有驾驶操作
• 3. SAE自动驾驶等级划分
等级 0 1
名称 人工驾驶 辅助驾驶
2 半自动驾驶 3 高度自动驾驶 4 超高度自动驾
驶 5 全自动驾驶
转向/速度 环境感知 极限条件
驾驶人 驾驶人 驾驶人
驾驶人+系 驾驶人 驾驶人
C1 1(1 X1 2 X2 3 X3 4 X4 5 X5)
• 道路交通动态环境复杂度的计算模型为
C2 2(1 Y1 2 Y2 3 Y3 4 Y4 5 Y5)
• 2. 自动驾驶车辆任务等级划分
等级 1 2
3
• 3）对判断矩阵A进行行平均，即将得到的和向量正规化，即得权重向量
Wi
Wi
n
Wi
i 1
• （3）一致性检验 在得到矩阵最大特征根γmax后，需对其进行一 致性检验，以保证评价者对多因素评判思想逻辑的一致性，使各
评判之间协调一致
C.I max n
n 1
C.I. 0.1 C.R.
向等操作。
5.1.2 国外自动驾驶车辆智能水平划分
• 1. ALFUS框架
评价方向 环境复杂程度
1~3级 简单环境
4~6级 中等环境
7~9级 复杂环境
10级 任一环境
任务复杂程度 较低难度
中能难度 高复杂难度 高复杂难度
人工干预程度 较高干预
中等干预
较低干预 无人工干预
• 2. NHTSA自动驾驶分级
n
3
4
5
6
7
8
9 10 11
C.R. 0.58 0.9 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49 1.51
• 2. 可拓展层次分析法 • （1）层次分析法的缺陷 • 1）模糊判断矩阵明确化。 • 2）需要一致性检验。 • （2）建立判断矩阵 建立判断矩阵的过程就是标量化的过程。标
5.1.3 国内自动驾驶车辆智能水平划分
• 根据自动驾驶车辆行驶的环境复杂度、执行任务的复杂度、人工 干预的程度以及行驶质量（包括实际轨迹与理想轨迹重合度、任 务完成时间和安全性），评价自动驾驶车辆的智能水平。
• 1. 交通复杂程度划分
• 交通复杂程度主要由交通环境元素决定。交通环境元素分为关键交通环境元 素、干扰环境要素。关键交通环境包括交通标志、交通信号灯、障碍物和行 人等。关键交通环境元素对交通复杂程度起到决定性作用。干扰环境要素比 如天气、光照条件和电磁干扰会对环境的复杂程度造成影响。
• （6）层次分析法 优点：系统性的分析方法，简洁实用，所需的定量数据 信息较少，将复杂问题化为简单的权重问题。缺点：指标过多时数据统计量 大，且权重难以确定，特征值和特征向量的精确求法比较复杂。
• （7）人工神经网络 优点：可以逼近任意复杂的非线性关系，具 有很强的鲁棒性和容错性；缺点：一般训练的过程比较复杂，学 习时间过长，甚至可能达不到学习的目的。
• 若干元素构成了环境要素类（以下简称要素类），如道路、道路 附属设施等
• 所有的元要素和元素类的集合构成了道路交通环境要素库。
道路交通环境静态要素库组成
• 为了计算道路环境的复杂度，设道路交通环境复杂度为C，它由 静态环境复杂度C1和动态环境复杂度C2构成 C C1 C2
• 建立道路交通静态环境复杂度的计算方法：
2，4，6，8
介于上述两个相邻判断的中值
比例标尺 1/3 1/5 1/7 1/9
1/2，1/4，1/6， 1/8
次要度定义 表示两个因素比较，一个因素比另一个因素稍次要 表示两个因素比较，一个因素比另一个因素次要 表示两个因素比较，一个因素比另一个因素次要得多 表示两个因素比较，一个因素比另一个因素极为次要
• 通过分析环境要素与自动驾驶技术、智能行为能力之间的关系，对环境的影 响因素进行分类，定义各类基本环境要素及其组成
• 。基本环境要素可分为道路环境要素、与交通规则相关环境要素、障碍物环 境要素、听觉环境要素、光照环境要素、工作条件环境要素等类型。
• 定义元环境要素（以下简称元要素）为交通环境中级别最小的个 体，如禁止标线、车辆、路面状态等。元环境要素是在某种程度 上能够影响自动驾驶车辆的智能行为的一种刺激实体
• Level 1——特定功能自动驾驶指通过环境信息对转向和加减速 中的一项操作提供辅助，其余的驾驶操作都由人操作
• Level 2——集成功能自动驾驶指通过环境信息对转向和加减速 中至少两项提供操作辅助，其余驾驶操作由人提供
• Level 3——有条件的自动驾驶指由自动驾驶系统完成所有驾驶 操作，驾驶人无需持续监控车辆行驶，根据系统请求，人提供适 时的支持
统
系统
驾驶人 驾驶人
系统
系统 驾驶人
系统
系统
系统
系统
系统
系统
应对工况 无 部分
部分 部分 部分
全部
• 4. BASt自动驾驶技术等级划分 • BASt（德国联邦公路研究所）将自动驾驶的技术划分为5个阶段，
分别是只有驾驶人控制车辆、驾驶辅助、部分自动驾驶、高度自 动驾驶以及完全自动驾驶，分别对应SAE的0、1、2、3、4、5阶ຫໍສະໝຸດ 段，和SAE相比去掉了高度自动驾驶。
（2,2,2） （2,2,1）（2,1,2）（1,2,2） （2,1,1）（1,2,1）（1,1,2）
（1,1,1）
5.2 自动驾驶车辆评价指标
5.2.1 评价指标选取
• 1. 评价指标选取要求 • 1）评价指标不能超过系统边界 • 2）评价指标应当构成一个完整的体系 • 3）评价指标的大类和数量合理 • 4）评价指标间的相互关系要明确
• （1）构造判断矩阵 构造判断矩阵的关键是构造合理且保持一致
性。
比例标尺
重要度定义
1
表示两个因素比较，具有同样重要性
3
表示两个因素比较，一个因素比另一个因素稍重要
5
表示两个因素比较，一个因素比另一个因素重要
7
表示两个因素比较，一个因素比另一个因素重要的多
9
表示两个因素比较，一个因素比另一个极其重要
等级
0 1
2
3 4
定义
驾驶
无自动化
驾驶人
特定功能自动驾 驾驶人和
驶
系统
集成功能自动驾
驶
有条件自动驾驶 系统
完全自动化
监控
主体 支援
驾驶人
驾驶人
系统
系统
作用域 无
部分
全域
• Level 0——无自动化水平的特点是指操作完全由驾驶人操作， 车辆只包含环境感知或者是警报功能，此类车辆主要功能体现在： 夜视、行人检测、交通标志识别、车道偏离警报和盲点监测等。
人工干预程度较大
3 2 1 独立完成任务个数最小，任务难度最低 环境复杂度 人工干预程度大
综合等级
（5,5,5）
（5,5,4）（5,4,5）（4,5,5） （5,4,4）（4,5,4）（4,4,5） （4,4,3）（4,3,4）（3,4,4） （4,3,3）（3,4,3）（3,3,4）
（3,3,3） （3,3,2）（3,2,3）（2,3,3） （3,2,2）（2,3,2）（2,2,3）
任务描述 遥控起步、刹车
限速 直道车道保持 停车线停车 GPS导航性能
U-Turn
车道保持
避让静态障碍物 避障后返回原车道
所需感知能力 无 无
车道线识别 停车线识别
无 路面拓扑结构识别
车辆识别、车距检测
障碍物识别 障碍物识别、车道线识别
所需智能决策能力 无 无
局部路径规划 停车行为决策 全局路径规划 弯道行为决策、局部路
5.1.1 自动驾驶车辆评价模型
• 第一种是通过三个主要 方向进行评价：环境的 复杂程度，完成任务的 复杂程度以及人工干预 程度。
• 第二种是根据驾控主体、环境感知、决策主体以及应对工况对自动 驾驶车辆进行评价。
• 驾控主体表示控制加速、制动及方向盘的控制机构的类型以及性能。 • 环境感知指接收外界信息的手段和能力。 • 决策主体是自动驾驶车辆的大脑，根据感知信息，决定加减速、转
• （8）模糊综合评价 优点：模糊评价通过精确的数字手段处理模 糊的评价对象，能对蕴含信息呈现模糊性的资料作出比较科学、 合理、贴近实际的量化评价。缺点：计算复杂，对指标权重矢量 的确定主观性较强。