负载隔离式电动汽车再生制动控制策略研究

针对负载隔离式电动汽车能量利用率低的问题,本文主要对负载隔离式电动汽车再生制动控制策略进行研究。通过对负载隔离式电动汽车制动动力学和ECE法规进行分析,得出满足条件的制动力分配系数及制动力分配的上下限,据此提出基于制动强度划分的再生制动控制策略。在Matlab/Simulink搭建再生制动控制模型,并将模型嵌入到Advisor中进行仿真分析。仿真结果表明,与原控制策略相比,在CYC_NEDC工况下行驶时,汽车制动时电机输出功率提高,电机损失功率减少,电机输出的瞬时电流增大,说明该再生制动控制策略明显提高了电动汽车制动能量的回收效率。该控制策略为负载隔离式电动汽车进一步提高能量利用率提供了理论基础。     

后驱式纯电动车再生制动控制策略研究

针对电动汽车再生制动力中制动力分配系数不合理的问题,本文以后驱式纯电动汽车为研究对象,通过分析制动力安全分配区域,在isight软件中对制动力分配区域优化,得出最优分配区间,并在此基础上提出新型再生制动控制策略。同时,在AVL_cruise中建立电动汽车整车模型,在Matlab/Simulink中建立再生制动控制策略模型,并在不同制动强度工况下进行联合仿真。仿真结果表明,与原控制策略相比,新控制策略在中制动强度制动时的能量回收率明显提高,在高、大制动强度时电动汽车的制动稳定性提升,说明该控制策略是合理的。该研究为电动汽车对再生制动深入研究能量回收率以及制动稳定性等方面提供了理论基础。     

四轮独立驱动电动汽车再生制动控制策略

为了提高四轮轮毂电机驱动的电动汽车续航里程,提出了综合考虑理想制动力分配和电机工作特性的再生制动控制策略。通过分析传统汽车理想制动力分配策略,综合考虑电机发电工作特性,在保证整车制动性能的基础上,通过减少机械制动的参与使整车前后轴电机均处于更好的发电状态,从而在保证整车制动效能的同时,回收更多的制动能量。通过CarSim和Matlab/Simulink商用软件联合仿真对提出的控制策略进行了仿真验证。仿真结果表明:该控制策略能够通过有效地分配前后轴电机制动力和机械制动力,从而获得较好的制动能量回收效果。     

基于多约束优化的电动汽车再生制动控制策略

针对前后轮独立驱动纯电动汽车再生制动过程的控制问题,提出了一种基于多约束优化的再生制动控制策略。通过对汽车动力学的分析,并考虑能量回收所涉及的电机、电池组特性的影响,在保证制动过程安全可靠的前提下,结合再生功率流路径上各部件的运行效率和边界约束,以制动系统总效率最大化为目标优化前后电机的再生制动转矩分配,达到最大化回收制动能量的目的,并与原车的简单逻辑控制策略进行仿真对比,结果表明了该控制策略的有效性。     

基于粒子群的轮毂电机车辆制动能量回收策略

针对四轮毂电机驱动车辆各轮转矩独立可控、控制响应快、制动能量回收潜力大的特点,分析轮毂电机、电池特性参数对再生制动能力的限制因素,研究动态兼顾控制方法,提升能量回收效率和制动效能。对此,分析制动安全法规,建立基于分配系数优化的前后轴制动力矩分配策略。在此基础上,考虑车速、电机与电池特性以及前后轴电、液力矩分配对各轴电机发电效率以及电池充电效率的影响,划分影响因素边界条件,借助粒子群寻优算法实现了前后轴再生制动力矩优化分配。最后,通过CarSim/Simulink联合仿真平台,验证了所提出控制策略的有效性和先进性。     

基于不同附着系数的电动汽车再生制动策略

根据欧洲经济委员会(ECE)法规曲线、理想制动力分配I曲线以及f曲线明确了前后轴制动力分配范围,结合典型的再生制动控制策略,对前后轴制动力以及机电制动力进行分配并优化,设计了一种基于不同附着系数路面的多模式模糊控制策略,该模糊控制以车速v、制动强度z和电池剩余电量(SOC)为输入,以电机制动比例K为输出,通过将该基于模糊控制的Simulink模型与Cruise整车模型进行联合仿真。结果表明：本文提出的控制策略不但能高效地回收制动能量,提高电动汽车续航里程,而且能进一步增强制动的安全性和稳定性。     

轮边驱动液压混合动力车辆再生制动控制策略

针对如何有效利用再生制动节约能量,合理分配各轮再生制动力,以及协调再生与摩擦制动的关系等影响混合动力车辆节能效果及制动安全的关键问题,以轮边驱动液压混合动力车辆为原型,根据垂直载荷变化、制动安全性、能量再生效率和储能元件充能状态等因素,提出了基于后向建模方法的轮边驱动液压混合动力车辆制动控制策略。通过在Matlab/Simulink环境下建立模型仿真进行验证,得到了典型工况下车速与液压蓄能器压力变化、再生制动能量回收的关系。结果表明,该控制策略能够在保证制动安全的前提下有效提高能量再生效率。     

基于多智能体的混合动力汽车再生制动协同控制

为提高混合动力汽车再生制动能量利用率与制动安全性,进一步提升续驶里程,提出一种基于多智能体的再生制动协同控制方法。构建交互式协同控制再生制动系统智能体及子智能体模型,系统智能体通过接受制动工况信息将蓄电池荷电状态(State of Charge,SOC)发送给蓄电池智能体,将再生制动分配系数与制动强度系数发送给车轮智能体和电机智能体;各子智能体以自身最高工作效率为目标,结合各自运行工况与其他智能体进行交互并将各自的任务实时反馈给系统智能体。最后在MATLAB/Simulink中建模,在CYC_UDDS工况下进行仿真验证。结果表明,电机制动力与机械制动力得到合理分配,充电电流控制在合理范围内,制动过程蓄电池SOC增加了近23%、制动能量利用率达17.43%,验证了所提方法的可行性和有效性。     

电动汽车再生制动系统的建模与仿真

为了提高纯电动汽车的再生制动能量回收率,本文采用模糊逻辑控制策略.通过建立Mamdani型模糊控制器,确定了再生制动力和机械制动力之间的比例分配.同时考虑到制动的安全性和稳定性,提出了前后轮之间的制动力按照理想制动力分布曲线分配.在Matlab/Simulink环境下搭建模糊逻辑控制策略的模型,并把该模型嵌入到ADVISOR仿真环境中,结合典型道路循环工况进行仿真实验,实验结果表明,采用模糊逻辑控制策略之后,电池SOC提升了9.3％左右,整车系统的效率提升了7.2％,再生制动的效率提升了36.7％,这表明模糊逻辑控制策略能更好地实现能量的回收利用,延长电动汽车的续驶里程.     

四轮独立驱动电动汽车A BS与能量回收

提出了基于多智能体的车辆自动刹车系统(ABS)稳定性控制和再生制动过程中能量最优回收联合控制策略。首先基于图论搭建复合制动系统的车辆动力学模型,设计基于多智能体的滑移率最优稳定控制方法,并采用李亚普诺夫函数进行稳定性证明;然后采用液压制动补偿分配,根据电机和电池约束条件进行再生制动转矩的分配;最后利用Carsim和MATLAB-Simulink进行联合仿真。     

质量控制界限及其优化

以x- R控制图为例,针对现行质量控制中以x-±3σ作为控制图控制界限的方法,通过分析控制图控制界限(Kσ)与两类错误(α和β)发生的概率及损失费用,提出了最优控制界限的观点。建立了两类错误损失费用的数学模型,给出了主要研究过程和最优控制界限(K)的算式。并通过实例对其优化结果和现行"x-±3σ"法的结果进行了比较和分析,说明了本文提出的方法的优化性。在此基础上,对其结果的一般性和优化性做了近一步的讨论和推广。     

控制力矩受限的卫星姿态有限时间鲁棒控制算法

为了解决在卫星姿态控制问题中经典滑模控制器所存在的收敛速度慢、指数收敛的缺陷,同时为增强控制器对外部干扰与系统不确定性的鲁棒性,提出了一种对系统模型具有鲁棒性的快速收敛有限时间控制算法.针对传统滑模面角速度下降过快导致的收敛速率慢的缺陷,基于Lyapunov方法设计了一种具有三段式结构的有限时间滑模面,提升收敛速率并保证稳态精度,同时利用欧拉轴的特性消除有限时间控制中的奇异性问题;通过引入符号函数项,解决系统转动惯量的不确定性与外部干扰力矩问题;通过放缩控制律中的比例项解决控制力矩受限的问题;通过Lyapunov函数证明本文提出的控制律的有限时间稳定性,同时给出系统收敛的时间估计.理论分析与仿真结果均表明,提出的控制算法能够在大幅提升收敛速率的同时保证稳态精度.同时也表明了提升系统性态的关键是规划姿态角速度,即通过合理设计滑模面与期望角速度曲线可以实现提升系统收敛速率与鲁棒性的目的.     

网络化控制系统鲁棒动态矩阵控制

针对前向通道和反馈通道都存在不确定有界长时延的网络控制系统,研究动态矩阵控制(DMC)算法的设计和算法鲁棒稳定性分析问题.首先基于一类线性离散系统的状态空间模型,通过缓冲技术把不确定的有界网络长时延转化为其确定的时延上界,导出当系统通信信道上存在大于一个采样周期的有界随机网络诱导时延时DMC策略的设计方法;其次,利用李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法分析该网络化DMC算法的鲁棒稳定性,并将鲁棒稳定性问题转化为求解一类LMI解问题,得到网络化DMC算法鲁棒稳定的充分条件.最后,通过一个对倒立摆模型的仿真实验验证了结论的有效性.     

模糊控制用于位置控制系统

为避免模糊控制理论较复杂的数学概念给工程技术人员带来的困难，本文从模糊控制的一般概念直接进入控制表的编排和调试，并结合实例给出实际系统中的参数。     

基于位置控制的液压操纵负荷系统

从理论上分析了基于位置控制的液压操纵负荷系统的力感模拟原理,阐明了力感模拟效果的影响因素为位置控制回路的带宽、综合刚度及操纵力引起的位置扰动。在理论分析的基础上,借助计算机仿真方法,阐述了根据模拟对象的特性和仿真精度确定位置控制回路的带宽和综合刚度的方法,并提出了设计原则。指出位置控制回路的带宽应等于10倍仿真模型的转折频率,在满足二自由度系统模拟单自由度系统的模拟精度要求下,综合刚度应取3～10倍的液压弹簧刚度。通过时域和频域的计算机仿真证明了本文设计方法的可行性,仿真结果也证明了理论分析的结果是正确的。     

基于模型预测的卫星编队队形机动控制

针对卫星编队队形机动控制推导了一种利用相对平均轨道根数为反馈量的模型预测控制算法。当面质比不同的主从卫星在近地轨道上编队飞行时,大气阻力摄动和J2项摄动是影响编队队形的两个最主要的因素,故先推导了一组包含大气阻力摄动和J2项摄动利用相对平均轨道根数描述的相对动力学方程,然后采用了一种新的基于模型预测的控制算法并讨论了该控制算法在编队飞行队形机动控制中的一些应用问题。该控制算法是一种在线滚动优化控制算法,即使存在各种较大的干扰力和模型的不确定性仍能取得良好的控制效果,且能够较好地解决存在状态约束、控制输入约束等各种约束控制问题。仿真结果表明,该控制算法接近于燃料最优,且能够在各种摄动下把队形机动控制在要求的精度范围内。     

鲁棒参数控制方法的谨慎控制律研究

针对实施鲁棒参数控制的过程模型中存在的观测不确定性和模型不确定性,提出了一种谨慎控制律的设计方法.通过概率统计计算,将噪声因素观测误差和回归模型系数估计误差引入控制模型,明确考虑在误差对系统影响的情况下如何对过程参数进行控制.谨慎控制律会根据误差大小确定参数的在线调节幅度,使系统性能在不确定性环境中表现得更一致和健壮.拓展了谨慎控制理论的应用范围,改善了鲁棒参数控制方法在过程存在不确定因素情况下的性能.实例分析表明,上述方法是有效且实用的.     

考虑控制输入受限的卫星姿态控制

研究了刚体卫星在控制输入受限时的姿态调节控制问题.设计了基于饱和函数的非线性控制器,在控制输入受限的同时,也是角速度受限的.通过李亚普诺夫方法证明了闭环系统零平衡点的全局渐近稳定性,保证了姿态和角速度都是渐近趋于零的.所提出的控制方案是模型独立的,不依赖于卫星的转动惯量.仿真结果表明,在控制输入受限情况下,用所设计的控制方案实现姿态控制是可行的、有效的.     

模糊控制在群控电梯中的应用

介绍了模糊控制在群控电梯中的应用，阐述了群控电梯模糊控制系统的工作原理及结构，说明采用模糊控制方法，可提高电梯的利用效率，减少乘客的平均等待时间。