串联电池组接触电阻故障诊断分析

开发资源节约型、环境友好型的电动汽车是当前全球汽车技术革命和产业转型的前沿阵地和技术制高点。为确保电动汽车行驶过程中的安全,避免电池发生功率衰退故障,采用一阶RC等效电路模型分析电池组的接触故障,并利用最小二乘法对模型参数进行识别,研究模型参数随电池荷电状态的变化规律。然后,在Simscape仿真模拟电池故障现象的基础上,分析出现电池电压变化异常的电池故障,得知其原因为接触电阻故障或内阻异常增加。最后,通过实验对比故障前后单体电池的电压、电流和内阻,总结得到电池发生接触故障的方法。     

基于Simscape的动力锂离子电池的建模与仿真

随着电动车的普及,动力锂离子电池的研究受到人们的重视,建立精确的锂离子电池模型对动力锂离子电池的研究至关重要。采用锂离子电池的等效电路模型,利用Simulink的Simscape模块搭建电池的模型。在模型中运用安时计量法对锂离子电池的SOC进行估算,对动力锂离子电池模型在不同工作情况下进行仿真分析。所建锂离子电池模型可集成到电动汽车整车系统等大系统模型及其仿真分析中,节约研发成本。     

压电叠堆电静液作动器Simscape模型与实验研究

将海德福斯螺纹插装换向阀集成到压电叠堆电静液作动器中,形成一体化集成式双向运动的压电叠堆电静液作动器。基于压电叠堆电静液作动器的物理系统,采用Simscape搭建压电叠堆电静液作动器系统模型。对比了在不同蓄能器偏压、不同电压峰值条件作用下,压电叠堆电静液作动器的实验输出流量与仿真输出流量;以及换向阀换向周期为4s时,压电叠堆电静液作动器的实验输出位移与仿真输出位移,验证了搭建的Simscape模型的准确性。在系统模型得到验证的基础上,分析发现阀片的回流现象是造成压电叠堆电静液作动器在高频驱动时输出流量衰减的原因。     

660 MW汽轮发电机失磁后稳态异步运行过程分析

某电厂660 MW汽轮发电机因失磁故障进入稳定异步运行,发电机的机端参数和阻抗轨迹呈现有规律的振荡。分析了事故中发电机失磁后进入异步运行的过程。并针对这起事故,采用Matlab建立仿真模型,研究了大型火电机组中励磁回路的结构、发电机失磁前所带的负载、发电机的转动惯量以及发电机铁芯的空载特性4个因素对发电机失磁过程的影响。仿真结果和实际案例较为一致,说明了仿真模型的正确性。仿真结果对大型发电机组的失磁保护有一定的参考意义。     

空间机器人的可变增益滑模控制方法

针对空间机器人抓捕目标的轨迹跟踪过程,提出了一种基于可变增益的滑模控制算法,并利用MATLAB/Simscape对空间机器人的理论动力学模型和控制算法进行了仿真校验。首先,基于拉格朗日法构建了空间机器人的动力学模型,并给出了系统参数不确定时的动力学方程。设计了一种滑模控制器,在控制器中引入了可变增益,该增益可根据系统的不确定性和系统的运动状态进行调整,从而使控制器具有很强的鲁棒性。基于Simscape Multibody软件模块,对空间机器人的理论动力学模型进行了验证。在此基础上,针对多关节运动和系统模型不确定两种情形,利用可变增益滑模控制算法进行了空间机器人的轨迹跟踪仿真实验。实验结果表明,与传统的计算力矩法相比,本文提出的控制算法呈现出更高的运动控制精度和误差收敛速度。     

基于Simscape的2级双作用液压缸的建模仿真研究

2级双作用液压缸作为非标准液压元件,目前没有相关有效分析手段。采用功率键合图法和Simscape软件建立单级液压缸数学模型,表明两者符合程度较好,验证了Simscape软件的有效性,最后利用Simscape仿真软件建立了2级液压缸的模型并仿真,为多级液压缸的建模仿真提供了可借鉴的方法．     

Adaptive control of electrically-driven nonholonomic wheeled mobile robots: Taylor series-based approach with guaranteed asymptotic stability

Taking advantage of an adaptive Taylor series approximator, this research seeks to address a two-loop robust controller for electrically-driven differential drive wheeled mobile robots. A fictitious current signal is designed in the outer loop such that the good tracking performance as well as the asymptotic stability of system will be achieved. Also, the error of currents will be minimized by an actual control input in the inner loop. For both inner/outer loops, uncertain nonlinear functions can be approximated by adaptive Taylor series systems. To validate the proposed control algorithm, numerous simulations have been carried out with two different desired trajectories and multiple initial conditions. Also, the proposed controller is compared with a recent well-designed robust adaptive fuzzy controller. In addition, to simplify the procedure of mathematical modelling of a wheeled mobile robot, the “Simscape Multibody” environment of “MATLAB” is used for 3D simulations.     

基于Simscape的塑料-钢螺旋蜗轮蜗杆稳态热分析

为了获得塑料-钢材料的螺旋齿蜗轮蜗杆啮合过程中的热量分布,根据热网络分布原理,利用Simscape仿真软件建立了热网络模型,分析了其啮合时的功率损失,得出其热阻计算模型和系统的稳态温度分布及热流量分布。仿真结果表明,蜗杆的温度远远高于其他节点温度,齿轮主要以蜗杆热传导的方式散热,通过选择热传导系数更大的蜗杆材料或采用减小蜗杆长度的设计可以改善蜗杆端传导散热。     

基于Simscape和RecurDyn的履带车辆动力学仿真技术研究

基于Matlab/Simscape建立履带车辆发动机和传动系统的物理模型.基于多体动力学软件RecurDyn建立履带车辆行动部分虚拟样机.通过Simulink和RecurDyn的接口技术,建立了发动机-传动装置-行动装置的履带车辆联合仿真模型.对履带车辆在硬路面进行直驶仿真,得到了换挡时的车速及驱动轮扭矩变化曲线;对履带车辆在硬路面进行无级转向仿真,得到了转向时驱动轮转速曲线和扭矩曲线、车速曲线和履带车辆运动轨迹.仿真结果表明,论文建立的履带车辆联合仿真模型有效可行,为履带车辆动力学仿真分析提供了新的思路.