电传动履带车辆双侧驱动转矩调节控制策略

为降低电传动履带车辆双侧驱动转速调节控制策略中电动机控制任务量与难度,提出转矩调节控制策略。结合双侧电机驱动电传动履带车辆动力学特征,分析转矩调节控制策略的理论基础和可行性。把加速踏板、制动踏板以及方向盘操作映射为控制变量γ和ε,结合驱动电机转速一转矩特性设计转矩调节控制策略。在Simulink/Stateflow环境中建立包括驾驶员输入模块、转矩调节控制策略模块、电机及控制器模块以及车辆动力学模块的整车驱动系统模型。不同路面上多工况仿真和实车行驶试验验证了转矩调节控制策略可行性和有效性。该控制策略已在车辆上成功应用。     

电传动履带车辆感应电机驱动系统建模与性能预测

详细分析了某电传动履带车辆用100/150 kW三相交流感应电机转子磁场定向矢量控制原理,推导了数学模型并在此基础上利用Matlab/Simulink对感应电机驱动系统进行了建模与仿真分析。通过感应电机驱动系统实际台架试验对整个电机以及驱动系统的特性进行了详细的分析和评价。仿真与台架试验结果表明,所建立的模型正确,整个驱动控制系统具有额定转速之下恒转矩、额定转速之上恒功率、较宽的调速范围、良好的动态特性等特点。为了进一步评价此大功率感应电机驱动系统在电传动履带车辆上的实际应用,运用基于Matlab/Simulink种多体动力学分析软件RecurDyn的接口技术进行协同仿真研究,以0～32 km/h的加速性能和车速v=10 km／h、转向半径R=B的转向性能为例,对整车性能进行了预测。     

基于滑模的运载器主动段俯仰通道姿控系统设计

与传统比例-积分-微分（PID）控制方法相比，滑模控制（SMC）方法可以比较容易地将不确定性纳入控制器设计中，从而增强系统的鲁棒性。探索了SMC技术在运载器主动段姿态控制中的工程应用，首先通过分析基于趋近律的SMC系统，提出了降低不连续切换项系数的需求，然后研究了基于干扰上界的SMC方法。三通道小偏差仿真结果验证了两种方法的控制效果，表明第2种控制器的鲁棒性更好，稳态误差小，同时发动机喷管摆角需求较小。     

多轮独立电驱动车辆驱动力优化控制研究

为了充分发挥多轮独立电驱动车辆的动力性能,提出了一种层次化的驱动力优化控制结构。该控制结构包含基于各轴载荷预分配控制、驱动防滑控制和基于车辆状态的再分配3层控制,其中防滑控制是核心层,采用基于路面最优滑转率滑模控制的方法,通过设计基于累积求和统计目标控制的路面跳变检测器,结合车轮滑转率-路面附着系数图形,可实现变路面的最优滑转率估计。通过该分层控制结构,实现了驱动力在各轴之间以及各个驱动电机之间的优化分配控制。利用硬件在环实时仿真实验验证了该控制结构能改善车辆的爬坡性能、直线加速性能以及障碍路面行驶的通过性。     

PMSM调速系统键合图建模与分析

火炮控制系统中,电机功率的选取和确定关系到整个火炮的运行状态和特性。以某中口径转管自动机的身管电机驱动控制系统为研究对象,使用d-q轴模型建立三相永磁同步电动机等效电路图,分析驱动系统控制模型;用键合图法对永磁同步电动机及其调速系统建立相应模型,并推导出系统状态方程组。应用MATLAB计算软件对状态方程组进行编程求解,得到调速系统的仿真结果,并与建立的基于Simulink的仿真结果相一致。分析方法可应用于火炮机电控制的一体仿真分析,对火炮多能域一体仿真分析有一定应用价值。     

内装式空中发射运载火箭点火状态多目标优化

针对内装式空中发射运载火箭状态空间广泛的特点,提出基于粒子群优化算法的空中发射系统的多目标优化方法。定义了以箭机分离时载机的姿态角、稳定伞的阻力特征、运载火箭点火时的角速度为自变量的粒子群广义位置和广义速度。建立了以箭机安全距离、运载火箭有效动能与耗能的比值、运载火箭控制机构耗能为变量的多目标优化模型。利用MATLAB软件计算优化模型,分析优化结果,证明适用于解决空中发射系统的优化问题。     

基于手机蓝牙的自动车库门

家庭代步汽车已逐渐成为人们的日常生活用品,为实现汽车车库门的人性化与自动化需求,设计了一种基于手机蓝牙技术的自动车库门控制系统。该系统通过接收蓝牙模块发出的指令,运用单片机控制步进电机的正转、反转或者停止,从而达到实现车库门的开闭和急停的目的。基于该系统的模块化结构体系,做出了实物模型,并对其进行分析。分析结果表明：该系统能可靠实现车库门的开闭、急停,且工作稳定,具有较高的推广价值。     

发动机建压速率对易碎盖开盖的影响

为了研究导弹箱式热发射中导弹发动机建压速率对发射箱易碎盖开盖的影响,通过对动力源进行假设,建立了发动机建压速率与易碎盖开盖能量之间的关系,分析了发动机建压速率对易碎盖开盖的影响; 利用数值仿真得到不同速率下的箱内压力曲线,仿真结果表明,建压速率越高前盖开盖风险越大。对比分析了不同导弹飞行试验中发射箱内压力数据,试验验证了仿真结果的正确性。该研究为前、后易碎盖开盖压力指标的优化提供了参考。     

高速电驱动履带车辆操纵特性分析

为了奠定高速电驱动履带车辆的操纵稳定性评价及控制的基础,进行了高速电驱动履带车辆开环操纵特性分析及高速电驱动履带车辆横摆运动响应试验,并在此基础上完成了基于人-车-路闭环系统的电驱动履带车辆操纵特性分析。研究结果表明：车速越高,横摆角速度稳定值越小;路面条件越好,车辆横摆角速度响应越快;当考虑电驱动车辆的动态响应特性后,保证闭环系统稳定的驾驶员预瞄时间需要增大,驾驶员最短反应滞后时间缩短;驱动电机响应速度越快,使系统稳定的最小预瞄时间越大。     

Depth Control for AUV Based on RS-LSSVM

Aimed at uncertainties and model’s impreciseness, nonlinearity and time-variability of depth control system in autonomous underwater vehicle (AUV), a depth predictive control method was put forward based on rough set (RS) and least squares support vector machine (LSSVM). By using RS theory, the monitor data attribute of AUV was reduced to eliminate the redundant information and to improve efficiency. Then, LSSVM model was trained by using the reduced rules, and its parameters were optimized by using chaos theory for the higher accurate control. Taken an AUV typed NPS Phoenix as an example, its depth step response, horizontal rudder and pitch change were simulated. The simulation results show that the method improves the model’s accuracy and has better real-time response, fault-tolerant ability, reliability and strong anti-interfere capability.     

基于模型预测控制的轮毂电机驱动车辆防侧翻控制

针对8×8轮毂电机驱动车辆侧翻稳定性问题,提出基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略。采用分层控制结构设计车轮转角和电机转矩的分配控制策略,以充分发挥研究对象各轮转矩、转角独立可控的特点开展稳定性控制;基于模型预测控制方法设计主动防侧翻控制策略,并简化滚动优化算法,使运算量降低以保证实时性;通过重型车辆模拟分析软件Trucksim与数学仿真软件MATLAB/Simulink联合仿真实验以及比例模型车辆试验进行验证。结果表明,通过所提分层控制策略与基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略,车辆可以避免侧翻失稳,能够准确跟踪驾驶员期望的行驶轨迹。     

MRAS 的无速度传感器矢量控制系统

为了实现矢量控制系统中异步电动机转速的闭环控制和磁场定向,对基于模型参考自适应系统(model reference adaptive system,MRAS)的无速度传感器矢量控制系统进行研究。从异步电机端测量得到的电压和电流来估算电机转速,在异步电动机无速度传感器矢量控制算法中,采用电流模型和电压模型进行磁链估算,基于MRAS方法构建异步电动机转子转速辨识模型,并在Matlab/Simulink中建立了异步电动机无速度传感器矢量控制仿真系统。仿真结果表明:该系统具有良好的动静态特性和稳定性。     

车辆起步电动离合器控制策略的仿真研究

针对某越野车,开发了直流电机驱动的AMT离合器执行机构.建立了发动机模型、离合器模型以及传动系模型.通过对冲击度和滑磨功的分析,在车辆起步离合器慢接合阶段制定了一种基于模糊控制和模糊PID的智能控制策略并建立了其仿真模型,利用Matlab/Simulink对车辆起步离合器接合全过程进行仿真分析,仿真结果表明该控制策略对...     

新型电磁式复进机设计及其控制方法研究

针对传统火炮复进机中维护难、不易控制等问题,提出一种圆筒型永磁直线电机的新型电磁复进机。初步设计了新型电磁复进机结构,建立直线电机有限元模型,分析直线电机的推力特性,并得到电机的具体参数。利用Matlab/Simulink建立了直线电机的数学模型,运用有限控集模型预测控制算法(FCS-MPC)对复进机进行了控制。仿真结果表明,所设计的电磁复进机满足火炮复进过程的推力需求,模型预测控制算法的响应速度快,能够快速准确地使炮身复进到射前位置,并能在不同射角下维持炮身处于待发位置。     

固体火箭发动机三维可视化无损检测系统设计

固体火箭发动机的内部缺陷会对发动机工作性能和发射平台的安全带来严重威胁。为了准确判别缺陷的性质和对发动机可能造成的危害，需要从空间的角度来观察分析，传统的二维序列图像无损检测方法无法建立起发动机的三维空间立体结构，容易造成误判、漏判。为此，通过分析固体火箭发动机二维断层序列图像的特点，经图像预处理生成三维规则体数据场，采用基于等值面的面绘制三维重构算法建立发动机模型，并对模型进行误差不受限简化，简化后系统的重构速度达到工业使用要求。固体火箭发动机缺陷的仿真结果与用CAD辅助编辑软件获得的实际固体火箭发动机缺陷相一致。重构的三维可视化模型精确反映出铗陷的空间位置、尺寸和形状等信息，达到了无损检测应用技术标准要求。     

浇铸型固体发动机衬层/药柱界面脱粘低温探伤研究

基于粘弹性理论,用有限元方法分析了浇铸型固体发动机冷冻条件下衬层与药柱的脱粘间隙与脱粘长度、冷冻温度的关系.通过对仿真结果的分析,从理论上得出了固体发动机界面脱粘低温探伤的可行性.通过试验发动机冷冻前后的计算机层析成像(CT)图像的比较,得出了固体发动机界面脱粘低温探伤方法可部分检测到冷冻前检测不到的脱粘.     

一种基于仿人智能的无模型自动跟踪控制算法

为了解决复杂过程难于实施数学建模控制,探讨了一种基于仿人智能的无模型自动跟踪控制算法。文中指出了复杂过程控制中存在的问题,讨论了无模型控制的本质与无模型控制算法,基于仿人智能研究了人类对过程实施控制的流程,构造了一种启发式的自动跟踪控制算法。以二阶大滞后过程控制为例,实验仿真良好的跟踪曲线特性验证了该算法的优秀控制品质,表明文中所构建的无模型自动跟踪控制算法是可行与合理的。     

基于以太网的嵌入式步进电机控制单元

基于以太网的嵌入式步进电机控制单元由PC104总线栈接处理器和电机控制模块组成.电机控制模块采用了2块CPLD芯片,设定步进电机专用控制模式,以实现步进电机控制单元与远程主机间的数据传输、控制状态的监控及运行模式的编程.底层控制单元上的芯片驱动、板级支持包、实时操作系统及电机控制应用程序在嵌入式实时操作系统VxWorks实现.     

微型四旋翼无人机模糊PID 控制

为解决微型四旋翼无人机控制系统存在的鲁棒性差和控制精度低的问题,提出一种模糊PID控制方法。建立微型四旋翼无人机系统动力学数学模型和电机模型,在系统模型的基础上设计模糊PID控制器。通过Matlab/Simulink仿真和飞行试验对所设计的模糊PID控制器的有效性进行验证。仿真实验表明,该算法能提高系统的抗干扰性能和控制精度。飞行试验结果表明,模糊PID控制器可以有效地控制微型四旋翼无人机。     

双侧电机耦合驱动履带车辆斜坡转向控制策略

斜坡转向过程是履带车辆的一种典型工况,受重力沿斜坡分力的影响,其动力学特性与平面转向相差很大,转向控制难度大。为提高履带车辆斜坡转向过程的稳定性,对双侧电机耦合驱动履带车辆的转向原理和履带车辆动力学与运动学进行分析,建立斜坡转向运动学与动力学模型。在此模型基础上,提出斜坡转向模型预测控制策略。针对不同斜坡角度以及转向半径,利用MATLAB/Simulink软件对转向控制策略进行建模与仿真,并通过电驱动车辆进行了实车验证。结果表明,该履带车辆斜坡转向模型具有较高的可信性,基于模型预测的斜坡转向控制策略能够使车辆稳定地进行斜坡转向操纵。