超级电容器储能在电动汽车中的应用研究

针对电动汽车启动时所需的大功率、大电流对蓄电池的损害及制动时导致的能量浪费,分析以蓄电池为主电源,具有超大容量的新型储能器件超级电容器为辅助电源的电动汽车能量管理系统。利用两相交错并联双向DC/DC变换器作为超级电容器储能系统的主电路,并采用电压外环电流内环的控制策略对储能系统进行建模仿真。仿真结果表明超级电容器储能响应快,稳定性好,作为电动汽车辅助电源能够实现能量的回收再利用,有效提高系统能量利用率,延长电池使用寿命。     

纯电动汽车电驱动系统硬件在环仿真试验台架开发

建立了由电驱动系统,负载测功机,电池模拟器,辅助设备,实时硬件在环控制系统和数据采集系统构成的纯电动汽车电驱动系统硬件在环仿真试验台架,开发了测试平台控制模型。通过将电动汽车整车模型部署到实时控制器中,对驱动电机和负载测功机进行转速和扭矩的控制,为电驱动系统提供模拟的行驶环境,从而测试电驱动系统的动力性,匹配性,效率和续行里程等。     

基于模糊控制的复合电源电动汽车建模与仿真

应用MATLAB和ADVISOR建立蓄电池、超级电容和DC/DC的仿真模型,依据实际经验对模糊控制的规则和论域进行设计;然后,将仿真模型和控制策略嵌入ADVISOR顶层模块,构建复合电源电动汽车整车模型,进而对整车性能进行仿真分析。以某款微型纯电动轿车为例,选取NEDC工况分别对单电源和复合电源进行模拟分析,结果表明:所构建的复合电源模糊控制策略可行有效,能延长蓄电池的使用寿命,增大续航里程,提升整车性能。     

燃料电池/蓄电池混合动力电动汽车能量控制策略研究

燃料电池/蓄电池混合动力电动汽车存在动力的耦合和分离过程,能量管理策略比较复杂.为了进一步合理分配燃料电池和蓄电池之间的动力输出,增强其能量管理策略的鲁棒性,从理论上分析了燃料电池/蓄电池双能源电动汽车的功率分配方法,用Matlab/Simulink建立了功率跟随模式控制策略的仿真模型,利用ADVISOR2002的并联框架完成燃料电池/蓄电池双能源混合动力汽车能量管理的建模与仿真.结果表明该电动汽车动力传动系统参数匹配合理,能满足动力性设计指标要求.     

搭载EMCVT的电动汽车动力传动系统硬件在环仿真研究

提出了EMCVT作为纯电动汽车动力传动装置的方案,利用MATLAB/Simulink建立了搭载EMCVT纯电动汽车的整车模型。借助LABCAR建立动力传动系统硬件在环仿真平台,进行整车动力传动系统硬件在环仿真实验。验证EMCVT控制单元的功能及其调速策略的有效性和方案的可行性。结果表明,EMCVT控制策略能够实现速比的连续调节,控制策略有效,EMCVT作为纯电动汽车动力传动装置方案可行。     

纯电动汽车整车控制器的硬件在环技术建模研究

随着新能源汽车的快速发展,硬件在环测试平台在纯电动汽车整车控制器开发中占据重要地位。本文通过对纯电动汽车整车控制器的硬件在环测试提出理论指导依据,以某车型纯电动汽车整车控制器开发为例,利用硬件在环测试平台按照功能划分进行模型搭建以及在搭建整车模型过程中每一个对应零部件需注意的事项进行研究总结,为硬件在环技术应用于纯电动汽车整车控制器的开发提供参考,有效降低产品开发成本和周期,提高整车开发效率。     

基于MCGS的三维动态仿真系统开发

为提高动态仿真系统的实时性和人机交互性,将PLC控制技术、三维建模技术与MCGS组态软件结合,提出了一种三维动态仿真系统的设计方法。以PLC作为控制器,MCGS组态软件作为动态仿真平台,分析仿真对象的运动状态并建立三维模型,通过组合位图和坐标变换的方法设计三维动态仿真画面,然后编写仿真程序来定义虚拟控制对象的仿真动作,并将MCGS组态软件和PLC控制器建立通信实现硬件在环HIL(Hardware-in-the-loop)仿真。结果表明所开发的动态仿真系统画面真实感强,实时交互性以及可靠性良好。     

燃料电池动力系统仿真及实时控制平台开发

基于虚拟仪器环境开发了燃料电池混合动力仿真与实时控制系统,建立了基于模型的控制器开发平台。对混合动力系统中各部件进行了建模,采用LabVIEW Simulation Module开发了燃料电池动力系统仿真软件,基于嵌入式PC和LabVIEW Real Time Module开发了实时控制系统。实际应用表明,仿真与实时控制系统工作可靠。     

基于Simulink的纯电动汽车纵向动力学模型研究

随着现代汽车技术的发展,汽车系统也变得越来越复杂,建模已成为汽车电控系统开发过程中的重要流程。基于小型纯电动汽车平台,建立纯电动仿真模型。因为纯电动汽车与传统燃油汽车的主要差异集中在动力总成上,且其研发目的也更关注经济性,所以电动车的动力总成匹配、能量管理策略开发等工作也都是基于纵向动力学模型,基于策略模型的搭建并验证了整车性能。     

车用电池管理系统绝缘监测及故障诊断

为提高纯电动汽车动力电池绝缘监测系统的准确性和可靠性，基于相对成熟的硬件方案，设计了绝缘监测系统的故障自诊断策略，并针对电桥法计算绝缘电阻时间长的缺点设计了两种可供选择的计算策略，在MATLAB/Simulink中完成核心控制算法的图形化开发和代码自动生成，最后，硬件在环仿真测试系统上进行试验。试验结果表明，该系统能实时准确监测动力电池组的绝缘电阻，且两种检测方式均能满足电动汽车动力蓄电池的绝缘监测需求。     

电传动履带车辆"驾驶员-综合控制器"在环的双侧驱动控制实时仿真

为了在系统设计阶段及早验证控制方案可行性,把"驾驶员-综合控制器"纳入电传动履带车辆双侧驱动控制仿真闭环,建立双侧驱动电传动履带车辆及驱动系统模型.采用真实的驾驶员操纵设备和产品型综合控制器,不同控制策略使用不同CAN通讯协议匹配,被控对象及其外界环境通过数学模型在dSPACE中实时运算来模拟实现,构建包括CAN通讯在内的电传动履带车辆"驾驶员-综合控制器"在环双侧驱动控制实时仿真平台.基于该平台展开以驾驶员操作为输入的硬件在环仿真.仿真结果表明:该平台能进一步验证产品型综合控制器动力学控制算法代码,分析评估不同控制策略下车辆的机动性能.     

纯电动汽车800 V高电压复合电源能量分配策略研究

基于逻辑门限控制策略,将动力电池和带有理想开关的DC/DC变换器串联,并将串联后的系统与超级电容并联,形成新型复合电源系统,利用低成本小容量超级电容,增大充放电电压,减少系统线路上的能量损耗.同时,采用Matlab/Simulink仿真平台,搭建控制策略模型,结合基于ADVISOR2002建立的复合电源纯电动汽车模型,...     

燃料电池汽车动力系统功率平衡控制策略

燃料电池汽车动力总成控制的主要目的是平衡各个动力总成部件如燃料电池发动机、动力蓄电池和电动机之间的功率流向和能量平衡,使车辆保持较好的动力性和经济性。依据燃料电池汽车动力系统基本拓扑结构,提出了基于DC/DC变换器电流控制方式和基于模糊决策的蓄电池恒荷电状态控制的动力系统功率平衡控制算法,在MATLAB环境中进行了离线仿真,并用快速控制原型方法进行了实车试验验证。     

Modeling and real time simulation of an HVDC inverter feeding a weak AC system based on commutation failure study

This paper presents modeling and study of 12-pulse HVDC (High Voltage Direct Current) based on real time simulation where the HVDC inverter is connected to a weak AC system. In goal to study the dynamic performance of the HVDC link, two serious kind of disturbance are applied at HVDC converters where the first one is the single phase to ground AC fault and the second one is the DC link to ground fault. The study is based on two different mode of analysis, which the first is to test the performance of the DC control and the second is focalized to study the effect of the protection function on the system behavior. This real time simulation considers the strength of the AC system to witch is connected and his relativity with the capacity of the DC link. The results obtained are validated by means of RT-lab platform using digital Real time simulator Hypersim (OP-5600), the results carried out show the effect of the DC control and the influence of the protection function to reduce the probability of commutation failures and also for helping inverter to take out from commutation failure even while the DC control fails to eliminate them.     

电动汽车用DC/DC变换器模糊控制的研究

以提高电动汽车控制性能为目标，主要针对电动汽车控制系统的双向DC／DC变换器和电机驱动器的基本组成电路——降压斩波电路和升压斩波电路进行研究，搭建了系统软硬件平台，设计了模糊自整定PI控制器，通过实验验证了该控制器的良好控制效果。     

基于前向建模的ISG型CVT混合动力系统再生制动仿真研究

基于对CVT混合动力汽车制动力分配的分析,综合考虑发动机反拖制动、CVT速比及夹紧力控制、电池快速充电特性与电机高效发电特性对再生制动性能的影响,制订了相应的再生制动控制策略。根据前向建模思想,利用数值建模与理论建模的方法,建立了CVT混合动力汽车再生制动系统综合模型,进行了EUDC等四种典型循环工况下的再生制动性能仿真,在保证安全制动的条件下,实现了较高比率的制动能量回收,仿真结果证明了所提出的再生制动控制策略和系统模型的正确性与适用性。     

电动汽车示范运行管理信息平台的设计与实现

为实现对电动汽车的运行管理和采集数据的共享,提出和设计了构建电动汽车示范运行管理信息平台方案,实现对多类型的电动汽车车载信息进行数据采集,数据分析和共享。采用统一建模语言（Unified Modeling Language,UML）进行系统的需求分析、静态建模和动态建模,最后应用Struts2和Hibernate等技术实现信息平台,实践证明了平台设计方案与技术的可行性。     

直流电动机PID神经网络双闭环控制系统

本文在分析传统直流电动机双闭环控制系统性能特点的基础上,利用一种新的神经网络——PID神经网络实施了自学习双闭环控制系统,本文给出了PID神经网络网络的前向和反传算法,给出了实时仿真结果,证明该控制系统具有较好的控制性能。     

汽车ESC系统DIL/HIL仿真平台设计

全面准确地标定与测试是开发车辆电子稳定控制(electronic stability control,ESC)系统的关键环节。车辆控制过程是典型的强非线性系统,建立精确的车辆模型比较困难,驾驶员模型也很难准确模拟紧急工况下驾驶员的真实反应。在仿真系统中将难以精确建模的液压制动系统、ESC压力调节单元、转向及电子节气门装置采用真实硬件,并在试验平台中嵌入真实驾驶员,基于Matlab/Simulink/dSPACE环境和车辆动力学软件veDYNA,开发硬件在环(hardware-in-the-loop,HIL)和驾驶员在环(driver-in-the-loop,DIL)的仿真试验平台,并在此平台上对所设计的ESC系统进行仿真试验研究。试验结果表明,所设计的DIL/HIL仿真平台可以大幅提高ESC系统的开发效率和测试准确性。     

电动轮式小车控制系统设计与可靠性分析

针对电动轮式小车驱动控制及可靠性问题,建立了动力、转向驱动控制系统。设计了一种电动轮式小车的动力及转向系统,并对其可靠性进行了分析和实验验证。动力部分由STM32作为主控制器,通过基于全桥驱动芯片IR2136的驱动电路对4个无刷直流电机进行驱动控制,转向部分由基于半桥驱动芯片IR2103的驱动电路驱动2个有刷直流电机进行转向控制,控制系统采用速度环、电流环双闭环,算法上采用模糊自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation,简称PID)算法。对系统可靠性进行实验并分析的结果表明,能够很好地跟随负载以及降低启动电流,使小车可靠运行。此驱动控制系统负载能力良好,启动电流小,安全稳定,转向精确,满足设施农业作业需求。