汽车稳定性快速控制原型设计

控制汽车的操纵稳定性是现代汽车提高安全性的重要途径之一.为了改善车辆在转向时或受侧向风作用时的操纵性和稳定性,对汽车电子稳定装置(Electronic stability program,ESP)的工作原理进行了研究,用二自由度整车模型进行了稳定性控制系统设计,并采用硬件在环仿真技术进行了快速控制原型的实时仿真.结果证明,控制器对汽车稳定性控制效果明显,实时仿真与离线仿真结果吻合.说明改进的方法可增加控制系统的稳定性和实时性.  

燃料电池动力系统硬件在环仿真开发

建立了燃料电池硬件在环仿真系统平台，包括燃料电池动力系统各部件模型和控制系统底层软硬件平台，对多能源动力系统能量管理的不同控制算法进行了分析。硬件在环仿真系统在动力控制系统开发中得到了广泛的应用，并对恒压控制算法进行了台架试验，验证了硬件在环仿真系统的有效性。  

基于xPC Target的汽车动力学HiL仿真系统设计

目前,汽车工业进入了一个高速发展的阶段,汽车从设计到上市,周期越来越短,而汽车的设计和研发是一项非常复杂且耗资巨大的工程,尤其是一些实车实验,不仅复杂而且带有一定危险性。为了方便汽车研发工作,缩短研发周期,运用xPC Target和veDYNA等软件开发工具,结合方向盘转角传感器、油门踏板传感器和制动踏板传感器等硬件工具,设计了一套汽车动力学硬件在环仿真系统。详细介绍了该系统的工作原理,以及各硬件模块和软件模块的结构和原理。最后,设计了一个汽车在半径为50米的圆形平坦路面上行驶的仿真实验,并对该H iL仿真系统的性能指标进行测试和分析。实验的结果表明,该仿真系统的精度和实时性非常好,完全能够满足一般汽车动力学仿真实验要求。  

硬件在环仿真驱动程序的开发

针对用实时视窗目标工具箱进行硬件在环仿真中存在输入输出设备支持的局限性,研究了编写系统函数,开发驱动程序的方法,以解决计算机输入输出设备的支持性问题.在分析驱动程序的基本原理与结构的基础上,对寄存器操作、基地址寻找等关键问题提出了解决方案,并开发了PCI-8360A的驱动程序.分别在一台IPC-610H工控机和一台方正个人计算机上进行了试验,八路A/D采样频率可以达到10kHz,信号能够实时显示,可长时间运行.实验结果表明,所提出的方法是有效的,开发的驱动程序稳定,并且具有可移植性能.  

汽车发动机模型硬件在环仿真研究

由于对汽车发动机模型研究侧重面不同，其方法、复杂度和深度也各异。为保证模型的相对简单和有效性并适应控制和诊断需要，简化了气缸内的燃烧过程和机械系统动力学过程，并在MATALB／SIMULNK环境下建立了面向控制和诊断的发动机模型，主要包括：进气岐管子模型，气缸内气体压力子模型和机械系统动力学模型，并基于RT-LAB机群对所建模型进行了硬件在环仿真。  

硬件在环系统中电机参数辨识及状态估计研究

矢量控制电机中的敏感参数转子时间常数的实时辨识和电机状态实时估计是电机高性能运行的保证,首先讨论了转子时间常数参数辨识,其次讨论了滑模观测器并给出了观测器稳定性分析,通过观测器得到感应电机磁链状态估计值；将得到的转子磁链值用于MRAS状态估计,得到实时的电机转速.设计了硬件在环仿真系统验证电机状态估计方法及参数辨识方法；硬件在环试验系统包含感应电机,电气测功器以及实时仿真器等硬件,通过硬件在环实时试验得到了实时的电机状态估计及参数辨识结果,试验结果验证了参数辨识及状态估计方法的有效性和实时性.  

汽车动力学HiL仿真实验平台的搭建及应用

为了便于汽车研发工作,减少开发周期,搭建了基于实时仿真系统xPC-Target的汽车动力学硬件在环仿真实验平台.根据高精度车辆动力学仿真软件veDYNA的Light车辆模型构架,自主开发了红旗HQ430型轿车车辆模型,并嵌入了方向盘、油门踏板、制动踏板和51单片机等硬件实物.最后采用51单片机作为硬件控制器,设计了基于PID控制算法的车辆横摆稳定性控制策略.针对驾驶员在高速紧急转向、低附着路面连续转向和对开路面转向等极限工况,进行了硬件在环仿真实验.实验结果表明,该硬件在环实验平台可以反应汽车动力学特性,能够在线的验证横摆稳定性控制算法的实时性及有效性.  

基于CAN总线的整车控制系统设计

设计了一种基于CAN总线的混合动力整车控制系统，介绍了整车控制系统、整车控制硬件设计、软件设计和控制策略。仿真结果表明：设计的整车控制系统具有响应速度快、实时性强的特点能够准确、有效地控制发动机和电机等对象，实现能量管理和动力分配，完成各控制器之间的通讯，满足整车控制系统的设计要求。  

电动助力转向系统控制策略及其仿真研究

针对EPS电动助力转向系统低速时转向轻便性不够和高速时转向路感不强的特点,提出了一种结合相位超前补偿、惯性补偿电流和阻尼补偿电流等的复合控制策略.通过深入研究电动助力转向系统(EPS)的结构、工作原理及性能要求,建立了转矩传感器、输入转向轴、电机及输出轴的动力学模型,设计了助力系统复合控制策略,并将所设计的复合控制器在EPS台架系统中进行了多组仿真和试验.通过对试验数据和曲线进行详细分析,结果表明:提出的控制策略能够较好的实现EPS系统操纵性能要求,提高了系统的助力跟踪精度,满足了低速时转向轻便性和高速时转向路感强的要求,且全车速范围内操纵稳定性好,具有一定的理论价值和实用价值.  

Matlab/SIMULINK仿真的集成

基于建模的系统开发正在成为一种潮流,它能够通过快速原型设计与自动代码生成来实现,下载代码到实际的工业控制器中实现硬件在环测试,在复杂的系统开发中可以大大地降低开发过程中的风险。因为投入了测试所需的大量成本,因而能够更好地实现"高内聚和低耦合"的系统软件设计思想,为开发高性能和高品质的系统奠定一个坚实的基础。