混合动力电动汽车动力总成系统控制方法研究

在建立混合动力电动汽车（HEV）动力驱动模型的基础上，运用Matlab／Simulink软件，建立汽车闭环控制系统仿真模型并进行动态计算机仿真。通过对设定不同车速及控制器参数，汽车实际车速响应情况以及响应与系统输入力矩之间关系的分析，发现现有HEV控制策略难以在实现环保与节能目标的同时，保证汽车动态性能的问题，提出面向动态过程的HEV多能源动力总成系统控制方法，并论述了其原理及实现方法。     

具有LMI区域极点约束的超高速电液比例H∞控制器研究

为了提高系统响应速度和频宽，利用线性矩阵不等式处理方法设计了具有LMI区域极点约束的输出反馈H∞控制器，分析了LMI区域极点约束对不确定系统动态特性的影响。仿真结果表明，输出反馈H∞控制器不仅能保证超高速电液比例系统稳定的动态特性，还能保证100Hz以上的带宽，确保了良好的跟踪精度。通过试验验证了超高速电液比例系统输出反馈H∞控制器的正确性和有效性。     

并联混合电动车辆采用无级变速器速比控制对燃油经济性的改进

考虑到并联混合电动车辆(HEV)动力系响应滞后,建议采用无级变速器(CVT)速比控制方法来实现HEV的燃油经济性的改进.在该方法内,由估算于动力系响应滞后之后根据车辆速度来修正目标CVT速比,并推荐一个加速图谱来估算响应滞后的车辆速度.该CVT速比控制方法采用HEV台架试验机试验证实.根据试验结果,可以看到用修正速比控制方法发动机工作迹线比用常规CVT速比控制对于适度加速模式可以有更有效换档范围,故能给出最佳的燃油经济性.此外,还采用HEV动力系模型对联邦城市驱动计划性能仿真进行估算响应滞后对燃油经济性的影响.仿真结果表明作为响应滞后采用修正CVT速比增大可以实现最佳的燃油经济性.但在实际应用中,要求最佳燃油经济性和加速性能之间进行折衷.     

基于重复控制和预测控制的逆变器控制特性分析

为了改善整流性负载下逆变器的输出电压畸变,首先提出了重复控制和电流预测控制相结合的控制策略,并分别对重复控制和电流预测控制进行了稳定性分析,然后给出了重复控制器和预测控制器的控制参数设计方法,最后在实验平台上对控制特性进行了验证。,实验结果表明,重复控制能有效抑制整流性负载下的电压波形畸变,电流预测控制能提高系统的动态性能。     

永磁同步发电机组输出电压控制研究

该文建立了永磁同步发电机数学模型,得到了永磁同步发电机在d-q轴旋转坐标系下的控制方程,由此得到了发电机输出电压控制方程,设计电压外环、电流内环的双闭环控制策略。利用Matlab/Simulink仿真软件对永磁同步发电机系统进行了仿真分析,设计了双闭环控制参数,验证了系统能够实现输出电压恒定控制,并且具有较好的动态响应特性。     

汽车电动助力转向系统的自适应LQG控制

在对汽车电动助力转向系统(EPS)结构形式和性能进行分析的基础上,建立起3自由度的汽车动力学模型。 为克服实际EPS系统中存在的动态行为不确定性,采用自适应LQG控制策略。通过对模型参数的在线辩识,实现 系统的自适应LQG控制。在多种汽车行驶工况下,进行自适应LQG控制和LQG控制的仿真计算。仿真结果表明, 应用自适应LQG控制比LQG控制的EPS有更好的鲁棒性,且能有效改善EPS的助力特性及汽车的转向特性。为 验证仿真结果,还进行装有EPS系统的实车试验。试验结果充分证明了所提方法是正确和有效的,EPS系统可很 好改善汽车操纵性能。     

重型车辆走－停巡航系统的干扰解耦控制

根据低速行驶工况下重型车辆的加/减速度响应特性,建立融合被控车辆及车间动力学特性的巡航系统非线性动力学模型。在此基础上采用非线性输出干扰解耦原理,将控制目标值（车间相对距离、速度）从系统的前导车加/减速度干扰中完全解耦出来,并实现非线性系统的线性化;基于此解耦线性化子系统,设计一种改进的走－停自适应巡航控制系统。该系统不但能够保证控制目标值取得良好的动态响应特性,而且能够实现对前导车加/减速干扰的全局解耦,可提高系统的鲁棒性,仿真计算验证了控制效果。     

自动变速器液压系统动态响应特性试验研究

为满足不断提高的车辆换挡品质的控制要求,以某6挡液力机械自动变速器的液压系统为研究对象,在分析其工作原理的基础上试制了其中的核心部件--换挡控制回路,通过搭建液压系统测试平台对其进行动态响应特性试验,得到了换挡过程中各离合器换挡控制回路输出压力的动态响应特性曲线。试验结果表明,液压系统中各电磁阀控制的换挡控制回路的压力响应时间能满足实际换挡品质控制的要求,并得到油温变化对换挡控制回路的稳态压力和动态响应的影响。研究结果可以为自动变速器换挡品质控制的设计和优化提供有效依据。     

参数不确定柔性机械手的神经滑模控制

通过重新定义系统的输出,将具有不确定性参数的柔性机械手系统分成输入输出子系统与零动态子系统。对输入输出子系统提出神经滑模控制策略,通过满足滑模可达条件对径向基函数(Radial basis function,RBF)神经网络的权值进行在线修正,以逼近系统的非奇异终端滑模控制输入,该方法可有效消除抖振;重新定义的系统输出中的系数,通过将零动态子系统在稳定工作点附近的近似线性化来选取。仿真试验结果表明,该方法实现了柔性机械手点到点的准确控制,消除了柔性机械手末端的弹性振动。     

基于矩阵回路的锻造操作机能量回收及控制参数的设计方法

针对阀控式锻造操作机液压系统能源利用效率低、能耗大的问题,基于液压矩阵回路,利用泵/马达能量传递单元以及矩阵阀组的灵活组合,设计了能量回收液压系统,结合恒定压差的伺服控制方法,实现了对锻造操作机大车行走、夹钳下降两种动作的能量回收,为验证节能特性,进行了仿真和模拟实验。结果表明：夹钳下降动作中,蓄能器回收了重力势能的39.2%;大车行走过程中,蓄能器回收了惯性势能的37.1%;采用能量回收系统后,泵源输出能量比原系统减少约13%。能量回收液压系统及恒定压差伺服控制方法实现了对锻造操作机两种动作的能量回收,为多执行器系统的节能发展提供了指导。     

混合动力汽车动力性和经济性道路试验

结合混合动力汽车的特点,根据传统汽车试验标准并参考SAE J1711混合动力轿车试验方法对EQ7200HEV第一轮样车进行了道路试验。试验包括0～100 km/h加速试验、最高车速试验、最大爬坡试验及ECE15工况燃油经济性试验等。试验结果表明,试验样车可以合理、准确的实现多工况切换与控制功能,燃油经济性与基础样车比较有所提高,但需在第二轮开发时重点提高动力性、经济性方面的研究。道路试验为样车参数标定、控制策略优化及系统匹配提供了理论依据,同时对混合动力汽车试验方法进行了有益的探讨。     

轻度混合动力汽车动力性能仿真及动力系统参数匹配研究

介绍了采用起动机/发电机/电动机一体化技术的ISG(Integrated starter/generator)型混合动力汽车动力传动系统结构及控制策略,建立了装备双模式无级变速传动系统的ISG型混合动力汽车起步加速过程的动力学模型,并进行了计算机仿真。提出了轻度混合动力汽车动力系统的匹配设计方法,分析了电动机峰值功率、启动转矩和发动机启动转速对整车动力性能和传动系统转矩响应的影响,为轻度混合动力汽车总体设计提供了理论依据。     

OPTIMAL TORQUE CONTROL STRATEGY FOR PARALLEL HYBRID ELECTRIC VEHICLE WITH AUTOMATIC MECHANICAL TRANSMISSION

In parallel hybrid electrical vehicle (PHEV) equipped with automatic mechanical transmission (AMT), the driving smoothness and the clutch abrasion are the primary considerations for powertrain control during gearshift and clutch operation. To improve these performance indexes of PHEV, a coordinated control system is proposed through the analyzing of HEV powertrain dynamic characteristics. Using the method of minimum principle, the input torque of transmission is optimized to improve the driving smoothness of vehicle. Using the methods of fuzzy logic and fuzzy-PID, the engaging speed of clutch and the throttle opening of engine are manipulated to ensure the smoothness of clutch engagement and reduce the abrasion of clutch friction plates. The motor provides the difference between the required input torque of transmission and the torque transmitted through clutch plates. Results of simulation and experiments show that the proposed control strategy performs better than the contrastive control system, the smoothness of driving and the abrasion of clutch can be improved simultaneously.     

裂纹扩展过程中电磁谐振疲劳试验系统动态特性分析*

电磁谐振疲劳裂纹扩展试验系统是一种工作在谐振状态下测试金属材料断裂特性的试验装置,要求在裂纹扩展过程中精确跟踪系统的固有频率和控制试验载荷,为达到这一目的,需要对裂纹扩展过程中系统的动态特性进行精确的分析。据此,建立3自由度有阻尼电磁谐振疲劳试验振动系统的数学模型,采用ANSYS有限元法计算CT紧凑拉伸试件的刚度,研究不同材料试件刚度、系统固有频率,试验载荷幅频曲线、共振振幅在裂纹扩展过程中的变化规律,并进行相关试验,试验结果表明：系统固有频率计算值与试验测量值之间的最大偏差为1.9 Hz;系统动态特性仿真结果与试验结果能够较好地吻合。该研究结果为电磁谐振式疲劳试验载荷的高精度控制提供了理论依据。     

基于滑模控制的高速大惯性电液位置伺服系统研究

针对一个具有高速、控制精度要求高的大惯性电液位置伺服系统,通过理论分析和实验测试,确定了系统的主要特征参数,并建立了与实际系统相吻合的数学模型。根据系统自身的特性和控制指标的要求,采用了基于指数趋近律的滑模控制策略。在仿真实验验证控制方法有效性的基础上,将其应用到了实际系统。系统的测试结果表明,被控对象具有平稳的动态过程和理想的位置控制精度,性能达到了使用要求。     

飞机地面模拟试验反推力电液加载系统的实现

介绍了一种专用于飞机地面模拟气动加载试验的电液伺服系统;详细分析了该电液伺服加载系统的结构与特点;重点叙述了系统的具体控制策略;分别给出了在终止反推状态、正常着落状态和收回状态下的试验结果。试验结果表明,所研究的反推力电液伺服加载系统的动态力跟踪误差不大于15%,达到了工程实际应用的目的。     

基于CAN通信的混合动力系统硬件在环仿真实验

以ISG型轻度混合动力系统为研究对象,构建了dSPACE环境下的混合动力系统硬件在环仿真实验平台,进行了基于CAN通信的混合动力系统动力总成控制器的硬件在环仿真实验,对混合动力系统启动、加速助力、匀速充电等不同工况的动态特性进行了仿真实验和分析。     

Numerical and experimental investigation on electromechanical aileron actuation system with joint clearance

A closed-loop coupling model at the system-level is developed to analyze the effects of joint clearance on the dynamic responses of electromechanical aileron actuation system. The proposed model considers the coupling effects between the electromechanical actuator (EMA) control performance and dynamic characteristics of linkage mechanism with joint clearance. Besides, the experiments are conducted in a test rig, which verifies the effectiveness of the proposed closed-loop coupling model. The nonlinear contact force model and modified Coulomb friction model are adopted in the joint clearance of the linkage mechanism, and the influences of clearance size on the dynamic behaviors of electromechanical aileron actuation system are studied. The numerical and experimental results indicate that the novel closed-loop coupling model, considering the EMA control performance and dynamics of linkage mechanism with joint clearance at the same time, is an effective model to predict the dynamic characteristics of electromechanical aileron actuation with joint clearance, which provides a practical method to analyze the dynamic performance of electromechanical coupling multibody systems with joint clearance.

     

CCD遥感图像的小波分解特性及编码压缩

研究了遥感图像的小波变换系数统计特性及小波系数的相关性.通过试验得出小波变换系数分布的一般规律和遥感图像基本特征,即数据的局部相关性弱、纹理丰富复杂和低冗余度,不利于高保真压缩,而遥感图像的小波变换系数却具有很强的局部相关性.提出了插分预测编码(DPCM)与集合树多级分裂(SPIHT)算法相结合的遥感图像小波编码算法,用该算法对CCD采集的遥感图像进行了3级小波分解和重构,并与EZW算法、SPIHT算法进行了比较.结果表明,算法所得的遥感图像没有方块效应,图像恢复质量较高,在相同压缩比和比特率低的情况下,明显优于其他两种算法.