制动系统动能转化建模与ABS自寻最优控制

针对汽车制动系统,提出一种基于动能转化建立其模型的新方法,并与传统模型在有无防抱死制动系统(ABS)下进行比较;依据汽车的制动原理和自寻最优理论,设计能随路况的不同而自动搜寻最佳滑移率的ABS自寻最优控制策略,同时与逻辑门限值控制下的制动性能指标进行了对比分析.仿真结果表明,基于动能转化建立的制动模型与传统模型在有无A...     

电动汽车电机制动强度研究

对全桥调制下无刷直流电机的制动强度进行分析,根据荷电状态数与需求制动强度进行防抱死工作模式判断,提高电机制动强度。建立了单轮车辆动力学模型,设计了电机制动ABS双闭环控制系统,系统外环采用基于模糊变结构的滑移率控制,内环为三角波跟随实现占空比调节的电流环控制。对多种路况下电机防抱死制动性能进行仿真实验,结果表明:电机能够提供较大制动强度,制动强度提高增加了反接制动所占时间,导致能量回收效率降低;设计的双闭环制动系统稳定性好,反映快速,实现了高性能的电机再生制动防抱死。     

电动车防抱死再生制动系统的实验研究

为实现电动车制动过程中能量的回馈,提高能量使用效率,同时改善制动情况下的ABS防抱死制动系统安全性能,研究了一种基于再生制动调制方式下的防抱死控制系统.制动过程,将模糊PI控制方法应用于单闭环速度调制,实现不同反馈条件下的PI参数自整定;设计模糊控制器实现对半桥与全桥两种PWM调制方式的分配,以达到制动力矩的非恒定控制,实现了有效的防抱死功能.实验结果证明,制动过程中回路能够对蓄电池反充电;制动力矩相对平稳且非恒定,电动车在不同条件路面行驶时,防抱死性能良好.     

汽车防抱死制动系统信号处理实验分析

针对汽车防抱死制动系统(ABS)严格的制动信号控制问题,分析了ABS的工作原理,进行了基于机理的ABS信号处理实验,详细给出了采用四轮汽车轮速传感器的ABS信号处理的结构、数据和算法.实验结果证明其快速准确,为ABS的系统控制提供了依据.     

汽车ABS控制器传导抗扰性设计

沿电源线传导的瞬态干扰对汽车防抱死系统(ABS)控制器的影响非常严重。此处首先为ABS控制器电源前端电路设计Butter-worth型低通滤波器,再采用Norton变换对所设计的滤波器进行端口阻抗变换,并加入辅助抗干扰措施,完成ABS控制器电源前端滤波与保护电路。最后采用Multisim11软件搭建干扰信号发生器完成仿真,仿真结果表明电源前端电路可有效滤除沿电源线传导的峰值电压达600 V的低频干扰和峰值电压达200 V的中高频瞬态干扰,保证ABS控制器稳定正常工作。     

基于最优控制的模糊滑模PMLSM调速系统研究

为进一步提高永磁直线电机调速系统的动静态性能,采用最优控制方法进行切换函数设计,并将模糊控制与传统滑模变结构控制(SMC)相结合,以实现SMC控制器参数的最优化自整定。该文在研究永磁直线电机数学模型的基础上,采用最优控制法和指数趋近律法开发出SMC控制器。将模糊控制算法引入SMC控制器,以实现对SMC控制器参数的自寻优,减小稳态抖振。仿真实验结果表明,基于模糊控制的SMC控制系统的动静态性能优良,稳定性好,抗冲击能力强,解决了由于参数整定困难而导致SMC控制器性能不能达到最优化的问题。     

基于MATLAB软件的防抱死刹车系统模糊控制

设计了一个模糊逻辑控制器,应用于防抱死刹车系统（ABS）的模型中。根据模糊控制中的方法与策略,利用MATLAB软件中模糊逻辑工具箱进行模型设计。仿真了一辆汽车在急刹车情况下的动力学特性,结果表明,运用模糊推理系统设计的模糊逻辑控制器得到了较好的控制效果,能够很好地完成所要求的任务。     

基于MATLAB的电液伺服系统线性二次型最优控制

本文通过对电液伺服系统的工作特性进行分析,结合现代控制理论方法和线性二次型最优控制理论方法,建立了电液伺服控制系统的状态空间方程模型,并设计了系统的二次型最优控制方案。最终通过实验仿真结果表明,系统具有良好的动态特性。并通过仿真研究,探讨了最优控制器中的加权矩阵Q和R的选取对控制系统动态特性的影响。     

基于模糊PID阻抗控制的TCSC研究

设计了可控串联电容补偿装置(TCSC)的模糊自适应整定PID阻抗控制器,克服了传统PID控制的不足,具有较强的鲁棒性,使控制质量提高。结合逆系统方法和二次型最优控制理论,设计了双机系统的TCSC非线性最优稳定控制器。根据TCSC非线性最优控制器在线计算的容抗值作为命令容抗,通过模糊PID控制器使TCSC实现该命令容抗。仿真结果表明所设计的控制器有效地阻尼系统振荡,提高了系统的稳定性。     

静止同步补偿器的最优控制策略

基于双机系统,建立了静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的数学模型,设计了最优控制器。通过数字仿真,对比分析了STATCOM分别采用最优控制与传统PI控制时,在电网发生短路故障和负载阶跃工况下的性能,着重分析了其对电压和无功的影响。结果表明最优控制器具有更好的静、暂态稳定性能,并且响应速度优于PI控制,证明了所设计最优控制器的优越性和有效性。     

同步电机最优励磁控制系统设计

介绍了线性最优控制系统的设计原理,并基于最优控制原理建立了线性最优励磁控制器的数学模型。通过MATLAB仿真模型的建立,在三相短路的运行实验情况下,将同步电机励磁控制系统与传统的励磁手段相比较可知,前者具有更好的静态和动态稳定性。     

轻型电子机械制动汽车防抱死制动系统研究

本文研究了以滑移率作为目标控制量的汽车防抱死制动系统,并选择模糊PID控制作为ABS的控制方法。模糊控制器以目标滑移率与实际滑移率的差值和差值的变化量为输入变量,以PID的控制参数为输出变量,实时在线整定PID的控制参数KP,KI,KD,根据实际工作状态调整目标制动压力,使汽车车轮的滑移率维持在最佳滑移率附近,防止车轮抱死。同时,介绍了汽车状态,路面识别以及车轮载荷的估算算法,建立完整的ABS控制系统。     

基于逆系统方法的非线性最优控制

基于逆系统方法和线性二次型调节器(LQR)最优控制理论,提出了非线性系统中控制器的一般设计方法,并验证了应用逆系统方法线性化后的线性系统的二次型最优状态调节控制的性能指标等价于原非线性系统的扩展二次型最优输出调节控制的性能指标,从而说明在线性系统下设计的最优控制器也是原非线性系统的最优控制器。同时,以电力系统为例,设计了基于广域信息的非线性全局综合控制器,该控制器的性能指标保证了发电机端电压的恒定和机组间的振荡最小。仿真结果表明,与常规控制器相比,非线性全局综合控制器更能减小系统的过渡时间、振荡次数及振荡幅度,更快地使系统的功角和电压趋于稳定。     

基于最优控制方法的一类不确定非线性系统的鲁棒控制

研究了一类不确定非线性系统的鲁棒控制问题,目的是在未满足不确定性匹配条件的情况下设计稳定系统的状态反馈。通过将设计鲁棒控制器问题转化为设计最优控制器问题以补偿系统中的不确定性,说明了最优控制的解即为鲁棒控制的解,并通过仿真说明这种设计方法的效果。     

电源特性对电子机械制动防抱死性能的影响研究

本文主要论述的是电子机械制动系统的电源特性对机械制动防抱死性能的影响。为了清楚这一影响,本文在探究了机械制动系统制动防抱死工作原理的基础上还建立了相应的电子机械制动系统的单轮车辆动力学模型,并对其进行了Matlab环境下的模拟仿真。     

基于SSSC和励磁协调抑制次同步振荡的线性最优控制器设计

为研究机电扰动情况下静止同步串联补偿器(SSSC)和励磁线性最优控制器(LOSEC)对次同步振荡(SSO)的抑制效果,提出用经典线性最优控制理论并结合次时间最优控制的加权矩阵方法设计该控制器。此外,与无控制器及SSSC最优控制策略(LOSC)对比,分析系统的特征值,可以看出LOSEC能有效地提高系统阻尼比和运行稳定性。最后,在Matlab/Simulink上搭建了包含SSSC的单机无穷大系统电磁暂态模型。仿真结果证实该设计的LOSEC方法在短路扰动下抑制次同步振荡的效果更显著。     

磁悬浮高速电机系统建模与控制

为实现磁悬浮电机的稳定悬浮运行,研究一种基于最优控制理论的控制器设计策略。在分析磁悬浮电机结构和工作原理的基础上,建立悬浮转子的运动方程,构建以气隙偏移量和控制电流为状态变量的系统状态方程,经线性化处理后,采用最优控制理论,设计闭环控制器。构建闭环系统仿真与试验平台并进行仿真与试验研究,测量径向位移和转子几何中心运动轨迹波形。仿真和实验研究结果表明,基于最优控制理论的闭环控制器可实现磁悬浮电机的稳定悬浮运行,并具有较好的动静态性能。     

基于精确线性化算法的TCR—TSC型SVC控制器设计

对具有TCR—TSC型SVC的单机无穷大电力系统构建了仿射非线性系统的数学模型,利用状态反馈精确线性化原理将原非线性系统转化成完全可控的线性系统。在系统的最优二次型控制指标下设计出了满足系统的最优控制规律的控制器。最后通过对比仿真,验证了所设计出的非线性最优控制器的正确性和有效性。     

交流主动磁轴承电主轴线性二次型最优控制

针对交流主动磁轴承电主轴,提出采用线性二次型最优控制理论设计磁轴承控制器。阐述了一种交流主动磁轴承支承的电主轴结构和工作原理,建立了电主轴系统的状态方程。在介绍线性二次型最优控制理论的基础上,采用线性二次型最优控制理论设计了5自由度交流磁轴承电主轴分散和集中参数控制器,并用Matlab软件对集中和分散控制器进行仿真和性能比较。仿真实验结果表明,交流主动磁轴承电主轴转子在20 000 r/min以下运行,采用线性二次型最优控制理论设计的分散控制器,能够实现转子稳定悬浮,交流主动磁轴承电主轴能够按理想的指标运行,并且具有良好的动、静态性能。     

机车制动能量回馈系统中新型锁相环的设计

为了实现快速锁相,通过在线修改锁相环中PI滤波器的控制参数,达到系统最优控制,提出了一种基于模糊控制技术的自适应方案。介绍了模糊PI控制器的结构和模糊规则,以及机车制动能量回馈系统中的新型锁相环的软硬件结构。仿真及实验结果表明,新型锁相环能够进行较快锁相,具有良好的应用价值。