基于D2P开发平台的纯电动车整车控制策略研究

为解决纯电动车控制策略开发周期长、可靠性及稳定性差等问题,基于D2P(from Development to Production)开发平台,在Matlab/Simulink模型化开发环境下,设计了纯电动车核心控制策略.利用MotoHawk模块库建立产品级整车控制器(Vehicle Control Unit,VCU)与...     

混合动力客车能量管理设计及硬件在环试验验证

构建了混合动力客车的仿真模型,利用Cruise的实时仿真模块下载车辆模型至dSAPCE/Simulator作为整车的底层仿真平台。构建了基于stateflow的多模式整车能量管理控制策略,通过算法优化得到各模式最佳工作区域,从而确定多模式之间切换规则;利用自动代码生成技术生成代码并将其下载至TTC200控制器中,进行TTC200控制器与Simulator实时的硬件在环试验。试验结果与离线的仿真结果对比表明:整车控制策略的实时性较好,CAN总线通讯良好,减少了后续的实车调试周期。     

基于道路工况优化的混合动力公交车控制策略

为了解决因混合动力公交车控制策略开发工况与实际道路工况存在较大差异导致混合动力公交车在实际道路工况行驶下燃油经济性不能达到最佳的问题,在AVL_Cruise建立整车模型,在Matlab/Simlink环境下建立整车控制策略,实车采集郑州市32路公交车实际道路行驶工况并构建这条公交线路的代表性循环工况(ZZDC_32工况).以此工况为基础,利用基于Isight建立的自动优化平台对整车控制策略的5个关键参数进行全局优化,通过半实物试验对基于ZZDC_32工况优化后的整车控制策略进行验证,结果表明:混合动力公交车百公里燃油消耗比实际燃油消耗降低了5.8%.     

SmartC模型与代码一致性双向生成方法及开发平台

为了保证汽车电子软件系统的开发在各阶段设计的一致性,并增强软件开发效率,提出SmartC模型与代码的双向生成规则,证明了这些规则能够保证模型与代码之间双向生成的一致性.在此基础上,实现了集成开发平台SmartC PLF.该平台结合ModaEDA思想,支持SmartC语言的模型和代码2种描述形式,包括SmartC代码和模型之间的自动生成和SmartC代码编辑工具,具有很强的汽车电子领域专用特点.通过在SmartC PLF平台上开发的车灯控制系统实例,演示了该平台双向自动生成的一致性;通过大量实验比较在不同情况下的生成时间,测试SmartC PLF平台的性能指标,表明了该平台在汽车电子系统开发方面的高效性.     

双离合器式自动变速器换档品质评价与优化

从控制的角度出发将双离合器式自动变速器(DCT)换档品质评价指标进行了细分定义。基于MATLAB/Simulink搭建了某DCT样车整车模型。设计了控制品质评价系统。通过整车系统模型与评价系统的联合仿真,确定了控制目标,即各个评价指标的控制期望区间,从而为双离合器式自动变速器控制策略、控制算法提供参考和指导。在换档控制中以换档品质评价等级最高为目标函数,通过遗传算法的多目标优化方法,针对扭矩相、惯性相离合器切换时序的控制策略进行了优化,得到了离合器分离/接合速度的最优解集。基于双离合器式自动变速器整车系统模型和评价系统的仿真平台,给出了换档品质优化前后的仿真结果。整车试验结果表明:换档控制策略和控制算法优化方案是正确的,从而改善了DCT的换档品质。     

核能装备安全控制代码自动生成软件研发与应用的构想与成果展望

目前,核能装备等安全关键系统中软件的作用越来越重要,对系统的安全稳定运行具有至关重要的影响。安全关键软件规模的增长和复杂度的增加给设计和开发高可信的软件带来了新的挑战,亟需新的软件开发和验证方法与模式。针对此需求,本文围绕核能装备安全控制代码自动生成软件研究面临的三大关键科学问题,分别开展一个基础理论、七大关键技术及一套原型系统的研究。通过核能安全控制代码自动生成软件总体设计集成与评估、核能安全控制与交互系统软件建模技术、核能安全控制系统模型分析与验证技术、核能安全控制系统可信软件代码自动生成技术等方面的研究,突破核能装备安全控制代码自动生成软件在建模、代码生成和测试验证面临的系统性技术瓶颈,建立起新的安全关键软件开发和验证方法与模式。通过可信安全控制代码自动生成软件工程化应用与认证技术研究,构建一个核能装备安全控制代码自动生成的原型系统,并在核能、汽车等领域对研究成果进行验证。通过上述研究实现以下5个方面创新：一是形式化方法与模型驱动开发融合理论,用确定的数学理论保证模型的高可信;二是状态机扩展同步数据流语言形式化定义方法,建立适用于核能、航空、汽车等场景的软件建模方法;三是基于交互...     

气压电控制动系统仿真平台及补偿控制策略开发

为改善比例继动阀的工作特性和整车制动性能,建立并验证了包含电控制动系统EBS部件、能够反映EBS制动系统性能的SimulinkAMESim联合仿真商用车整车动力学仿真平台;根据仿真分析和试验测试结果提出了逆滞环前馈补偿和PID压力闭环相结合的比例继动阀迟滞补偿压力控制策略;最后,基于所开发的AMESim比例继动阀仿真模型、硬件在环试验台和EBS整车仿真平台对本文控制策略进行了验证。结果表明,本文的压力控制策略使比例继动阀的压力响应提前76%,基本消除了静态迟滞特性,同时使制动距离减小2.8%。     

基于机械式自动变速器的全时四驱汽车特种工况牵引力控制策略仿真

提出了基于两参数动力性换挡规律自动变速器的全时四驱汽车特种工况牵引力控制策略。建立了全时四轮驱动汽车整车模型和传动系统模型,设计了软件在环仿真平台,进行了特种工况下的仿真。结果表明,所设计的控制策略显著提高了车辆在低坡度分离路面上和对接路面上起步加速时的地面牵引力和变速器挡位。     

基于Matlab自动代码生成的APF研究

针对传统有源电力滤波器(APF)开发周期长、系统算法设计与硬件实现脱节的弊病,提出了基于Matlab自动代码生成的有源电力滤波器开发方法。将Matlab/RTW工具与Simulink相结合,在建立APF数学模型的基础上,采用PI控制加重复控制策略,搭建Simulink仿真模型,从Simulink模型自动生成代码,并自动建立可实时运行的程序。对比仿真与实验波形,验证了基于Matlab自动代码生成的APF开发方案的可行性与高效性。     

燃料电池汽车深度节能分析

为有效提升燃料电池汽车整车经济性,仿真分析了不同构型因素对整车经济性的影响,基于提出的理论氢耗模型确定氢耗影响因素,并依次对各影响因素进行微观经济性分析。采用遍历权重系数动态规划方法确定所研究车型的氢耗极限,以探究控制策略因素对整车能耗的影响。研究终端约束动态规划中成本函数的确定方法,并基于此方法实现深度全局寻优。研究结果表明:有无超级电容对整车经济性影响不大,但FC+B构型相较于FC+B+C构型具有更好的经济性;从微观经济性角度定量分析出燃料电池效率、电机效率、滚动阻力系数、整车质量及再生制动策略对整车经济性影响的重要程度;功率跟随控制策略能较好地发挥整车经济性。对燃料电池汽车进行深度节能分析,揭示了提高整车经济性的有效途径,可为构型和部件的选择及控制策略的制定提供有效的理论依据。     

Coordination control strategy based on characteristic model for 3-bearing swivel duct nozzles

A coordination control strategy is developed for 3-bearing swivel duct(3BSD) nozzles. A 3BSD nozzle's deflection angle and direction are changed through rotations of three revolute pairs. There is a nonlinear relationship between the deflection angle/direction and the rotation angles. The rotation speed of a revolute pair is limited by the power of the actuator. The moment of inertia and the aerodynamic load for each revolute pair are different and time-varying. A high-precision control system of 3BSD nozzles is required for applications on vertical and/or short take-off and landing(V/STOL) aircrafts. Difficulties of coordination control of 3BSD nozzles are distinct travel ranges, speed constraints, time-varying dynamic models, and disturbances. The proposed control strategy is a combination of the characteristic model and the dynamic control allocation method. A dynamic control allocation module is used as the coordination supervisor, which is aware of the kinematic model, the constraints, and the dynamic models of the revolute pairs. Second-order characteristic models are used to represent the dynamic behavior of the revolute pairs. The gradient projection algorithm is modified for parameter estimation. A modified all-coefficient adaptive controller is developed to reject the disturbances. Experimental results of a scaled 3BSD nozzle indicate that the coordination control strategy is effective.     

Spheripol聚丙烯装置的计算机集控系统设计与实现

以Spheripol工艺环管聚丙烯生产装置为应用背景，研究了计算机集成控制系统构架和系统设计问题，分析了聚丙烯生产装置计算机集成控制系统的主要技术内容.通过运用主元分析理论和神经元网络方法，研究了聚丙烯生产过程关键参数的在线软测量模型；采用多元统计监控理论的核密度估计器方法，实现了过程运行的状态检测与故障诊断；基于过程运行动态模型和非线性最优化理论，提出了装置连续运行过程的最优牌号切换策略并运用迭代动态规划算法加以数值求解.在以上研究的基础上给出了系统的总体结构,并对其进行了实时数据库和界面接口的设计，该设计充分考虑了控制系统的可扩展性；同时还给出了实时数据库与DCS的接口、实时数据库与人机界面接口和工艺控制软件与实时数据库接口3个方面的具体实现技术.     

基于T-S模糊模型的直接自适应预测控制

提出一种基于T-S模糊模型的直接自适应预测控制算法。该算法利用加权递推最小二乘法在线辨识T-S模糊模型的后件参数。用已经辨识好的参数,进行直接迭代计算,直接得到模型的预测输出。此算法很好地解决了非线性预测控制中,建模与优化两大难题,为非线性系统的高精度控制提供了保证。计算机仿真表明,该算法具有较好的跟踪性能。     

单体锂动力电池的携行电台供电电源直流变换控制技术

提出一种基于脉宽调制技术和滑模变结构控制技术相结合的新型直流变换电源控制策略,设计了一种连续电流模式下的升压直流变换电源滑模变结构控制器,将3．2V单体锂动力电池变换为满足携行电台供电要求的12V工作电源。通过Matlab／Simulink环境下构建控制器仿真模型,并对负载电阻和输入电压变化情况下的控制器性能进行仿真实验,结果表明该升压直流变换电源滑模变结构控制器在大范围扰动情况下的输出电压变化并不明显,稳态误差较小,动态性能良好,鲁棒性强。     

基于博弈论的突发灾害下区域间交通信号协调控制技术

构建了基于博弈论的区域间交通信号协调控制策略模型。对模型参数进行优化选择。提出了区域间交通信号协调控制的运作时机。开发了软件包,结合Paramics V6仿真软件对模型进行了验证。验证结果显示模型能够有效降低大范围路网内车辆的平均延误,提高行车速度。     

飞机推出控制停机位等待惩罚策略

为减少飞机离港过程中调度者的工作负担,降低滑行成本及污染排放,在飞机离港过程传统N控制策略基础上,提出一种基于停机位等待惩罚的推出控制策略.这种策略可以为滑行道排队长度搜寻最优阈值,并且要求推出频率随当前滑行道排队长度实时变化.建立以推出成本为目标的推出控制模型及其两种变体形式,设计了一种基于连续时间马尔科夫链的迭代优化算法.首都机场实际推出数据仿真结果表明:所提出的推出控制策略能有效地将滑行等待时间转化为停机位等待时间,总滑行等待时间减少了2 995 min/d,燃油消耗比无推出策略条件下减少44.04%,离港燃油成本大大降低.     

欠驱动步态行走机器人基于反相同步的脉冲控制策略

对机器人行走的一类混沌步态进行了修正并设计了新的运动模型,首次应用了机器人行走的反相同步控制方法,将机器人足底的碰撞等效为地面的脉冲作用力,使其产生新的对称步态。应用脉冲控制的方法实现对机器人行走步态的稳定控制,使机器人的混沌步态迅速收敛,从而实现稳定行走。仿真结果验证了算法的有效性。     

跨企业产品协同开发中的设计任务分解与分配

通过对跨企业产品协同开发任务分解过程的分析,提出了相应的任务分解原则.利用模糊匹配法考查供应商关于新产品的设计和制造能力,判断任务分解的可行性;同时引入任务间影响度和响应度概念考查子任务间交互与影响,最终将任务分解为相对独立的子任务集合.基于分解得到的设计任务集合以及待选供应商集合,将供应商产品质量、成本等任务分配影响因素和供应商信息及其资源利用状况等供应商影响因素相结合,建立设计对象的分配优化模型.综合考虑任务分配的影响因素,基于提出的任务分配策略和分配原则,选择跨企业产品协同开发链中的最优供应商.     

前馈模糊免疫算法在泵阀联合EHA压力环控制中的应用

针对泵阀协调控制的电动静液作动器(EHA)阀控环节响应高于压力环节的特殊性,采用了基于前馈模糊免疫算法(FFIM)的压力环控制策略.该算法将阀控环节的位置偏差作为前馈信号引入压力环,并选取具有优化能力的免疫算法(IM),通过引入模糊控制作为算子函数,实时整定PID控制参数,从而提高压力环的动态响应和控制能力.仿真结果表明,前馈信号的引入提高了系统压力环的响应,但导致压力值高于设计值,而免疫算法可有效降低压力值的波动.两者的有效结合,不仅克服了压力环强时变、高非线性等缺点,而且增强了系统的控制能力.     

一类高阶非线性系统的一般模型控制

一般模型控制是一种基于过程模型的控制算法 ,它将过程模型直接嵌入到控制器中 ,当模型出现误差时 ,一般模型控制已经表明具有良好的控制性能。针对一类高阶非线性系统研究了采用一种非线性观测器的一般模型控制。应用非线性观测器来估计非线性状态 ,构成了非线性状态反馈 ,从而实现了高阶非线性系统的一般模型控制。该控制策略具有参数整定方便和使用方便等特点 ,仿真结果表明非线性观测器能很好的估计系统的状态 ,控制系统具有优越的控制性能。它是一种有效的此类非线性系统的控制策略