车辆自适应巡航分层控制系统的联合仿真研究

为改善车辆自适应巡航控制（ACC）系统的功能并使其控制系统的性能更加完善,本文中研究一种ACC系统建模和分层控制方法。采用Prescan与Simulink建立了一种车辆纵向动力学模型,设计了具有上、下两层结构的自适应巡航控制系统,控制器基于Matlab/Simulink进行建模,上层结构通过最优控制理论计算出理想的期望跟车加速度,下层结构将期望跟车加速度作为输入量对车辆进行相应的加速和减速控制,通过对汽车距离差和相对速度的计算和推理,实时调整本车加速度。结果表明,所建立的巡航控制系统可以较好的实现车辆自适应巡航功能,并且保证良好的跟踪性、安全性和适应性。该控制算法具有响应速度快、超调量小、能够消除系统偏差等优点。     

油电混合动力客车发动机油门故障分析

以某型号油电混合动力客车为例,分析了发动机油门故障产生原因,剖析了发动机油门干扰信号产生机理,确定了电机控制器是引起油门信号波动的主要干扰源。综合考虑整车电气安全及整车电磁兼容性(EMC),采用电机控制器接地的方法和油门信号线并联电容的方法大幅度降低了干扰信号的产生,有效地解决了发动机油门故障问题。     

柴油发动机油门的数字控制系统研究

介绍了柴油发动机油门数字控制系统的组成和工作原理;在MATLAB中建立了控制系统模型,并分析、比较了采用不同控制器时系统的阶跃响应曲线;给出了控制系统部分硬件设计思路和软件设计部分的PID算法流程图。     

无刷直流电机自适应模糊控制系统建模与仿真

建立无刷直流电机（BLDCM）数学模型,并利用Matlab／Simulink中的无刷直流电机模块搭建了仿真模型,实现了电流环、转速环和位置模糊自适应控制环的三闭环位置伺服系统的仿真。分析了无刷直流电机系统的动、静态性能,得到了电机运行时的位置和转速响应、相电流和相电动势的仿真波形曲线。仿真结果表明位置控制器采用模糊白适应控制算法,响应快,位置、转速响应无超调,具有较强的自适应和鲁棒性。该模型准确易实现,便于修改和替换,仿真结果为BLDCM控制系统的实现提供参考。     

模糊自适应PID无刷直流电机转速控制系统建模与仿真

在对模糊自适应PID无刷直流电机转速控制系统原理介绍的基础上,对该控制系统的稳定性进行了分析,给出了系统稳定的充分条件。详细介绍了模糊自适应整定PID控制器的设计及建模过程,并进行了电机参数变化情况下的实例计算仿真。仿真结果表明在电机参数变化及不变化的情况下模糊自适应PID控制系统的响应均优于常规PID控制系统,对控制对象的参数变化具有较强的适应能力。     

车内噪声自适应有源控制系统建模与仿真

从有源噪声控制的原理出发,结合车内噪声的特点,制定了以前馈数字式自适应控制器为核心,发动机和车身的振动加速度为输入,次级声源为输出,残余噪声信号为反馈的闭环有源噪声控制技术方案。采用了非声信号作为参考信号来解决次级声反馈问题,在次级通路建模上,引入了自适应在线附加随机噪声Zhang法,采用归一化FLMS算法建立自适应滤波器。在MATLAB/Simulink下建立了车内噪声有源控制的模型,并通过仿真论证了方案的可行性。     

模糊自适应PID控制系统的研究及MATLAB仿真

模糊控制器能适应被控对象是非线性和时变性的控制系统,并且鲁棒性较强,但它的稳定控制精度较差。常规的PID控制结构简单,具有一定的鲁棒性,稳定无静差。采用模糊控制器与PID控制器相结合,充分发挥各自的优点,使响应速度更快,稳定精度更高,鲁棒性更强。     

电弧炉电极自适应控制系统的设计与仿真研究

本文提出了电弧炉电极调节系统模型，在此基础上推导出了递推的离散时间模型参考自适应律，仿真研究表明自适应控制具有良好的跟踪特性，并能够有效地抑制抖动。     

基于模型预测控制策略的协同自适应巡航控制仿真研究

本文基于模型预测控制原理设计了上层控制器,用来决策期望加速度以实现良好的跟车效果,并将期望加速度变化作为优化条件之一引入代价函数中,目的是为了更有效的优化油耗和乘坐舒适性,最后利用Simulink和CarSim的联合仿真验证所提出的控制器。从结果可以看到所设计的控制器能够很有效的控制跟随车辆跟随领航车迅速做出一系列加减速机动,可以在相同的道路条件下使车辆以更小的车间距保持队列行驶来增加道路容量,同时能降低油耗。通过加速度的变化结果可以看到燃油车的换挡操作会造成加速度的突变从而影响乘坐舒适。     

基于变控制律方法的发动机自动油门控制系统研究

本文采用具有非线性的高效交流磁滞同步电机、８０９８单片机、线性旋转变压器与交流测速机，设计了一个具有双环反馈结构的交流数控随动系统。该系统已成功地应用在某航空发动机试车台自动油门控制系统上     

汽车自适应驰控装置设计

设计了采用红外激光探测和测距的汽车自适应驰控装置，该装置具有低成本的优势，适合在汽车上大规模应用。介绍了装置的组成及其工作原理。该装置采用单片机作为控制核心完成信号判别、距离、速度的测量及报警等任务。分析了系统的测距误差，提出了用数字插入法提高测距精度。     

汽车自适应巡航系统的多模式切换控制

在复杂交通环境下,由于前车运动状态和驾驶意图的不可预知性,使得传统的自适应巡航控制(Adaptive cruise system,ACC)的应用受到限制,因此提出一种多模式自适应巡航控制策略。在现有上、下位控制器的基础上增加模式切换层,通过将车辆纵向运动状态划分为八种工况,使得系统根据实际工况条件选择最优的控制模式,并采用加速度加权平均算法提高模式切换的准确性和输出连续性。分别设计定速巡航、稳态跟随、接近前车、强加速、强减速和避撞六种控制模式。基于每种模式侧重的控制目标,设计相应的上位控制器并对其控制参数进行整定,从而改善了系统整体的控制品质。最后通过实车试验验证了多模式切换算法的有效性和实用性。     

电子节气门控制策略研究

介绍了电子节气门系统的典型结构与工作原理,进行了非线性分析。根据所建立的数学模型,设计了3种控制策略进行仿真研究与分析。结果表明,PID控制策略简单、易于实现,但超调较大;模糊控制策略具有良好的跟踪性,但存在一定的滞后;滑模控制策略有着良好的鲁棒性和动态响应特性,能够使电子节气门系统达到较好的控制效果。     

基于CAN总线的自适应交通信号灯系统设计

论述了基于CAN总线的自适应交通信号控制系统的设计以及模块原理,通过分析并得出较为合理的红绿灯自适应算法。给出了系统设计的软硬件设计方案、主要功能以及总线特性、技术特点。     

大型民航客机油门装置驱动控制设计

油门装置是大型客机油门控制系统的执行装置,结构上包括油门伺服电机、传动机构和油门角度解算器。油门伺服电机接收飞行控制系统的速率指令,通过传动机构带动油门角度解算器旋转。解算器将油门角度信号输入发动机电子控制器实现对发动机推力的控制。油门装置中油门角度的控制直接影响发动机推力控制的准确性以及飞机的飞行安全。针对大型客机油门装置角度控制要求,开展油门装置驱动控制设计研究。首先,对油门装置的结构进行分析。然后,建立油门装置部件及系统整体的数学模型。最后,在Simulink下设计油门角度闭环控制系统并进行仿真。仿真结果表明,所设计的油门装置驱动控制系统能够较好地对油门位置和速度信号进行跟踪,且响应速度快。     

带启停巡航功能的全速自适应巡航控制器的设计

带启停巡航功能的全速自适应巡航控制是研究自动驾驶系统的基础。提出了一种分层控制方法实现全速巡航功能:上层控制器基于线性二次型最优控制的车辆自适应巡航控制系统;并在该系统之上分析启停巡航控制的运动特征,对车辆起步时的加速度进行修正,改变控制器的参数,实现了启停巡航控制;设计了一种启停巡航功能和ACC平滑过渡的方法;下层控制器来实现上层控制器的期望加速度。采用车辆动力学仿真软件Carsim与Matlab/Simulink联合仿真并将控制逻辑编写为C语言代码然后下载至实车控制器进行实车试验,试验结果与仿真结果表明所设计的控制器既能满足启停巡航控制平稳起步与制动停车的要求,同时满足高速ACC的较小跟踪距离误差和速度误差,证明了所设计控制器的有效性和实用性。     

汽车电子节气门控制系统仿真研究

介绍了电子节气门系统的典型结构与工作原理．进行了非线性分析。根据所建立的数学模型,设计了3种控制器进行仿真研究与分析。结果表明,PID控制器简单、易于实现,但超调较大;模糊控制器具有良好的跟踪性．但存在一定的滞后;滑模控制器有着良好的鲁棒性和动态响应特性,能够使电子节气门系统达到较好的控制效果。     

奔腾智能混合动力电动轿车自适应巡航控制系统

为了从整车系统控制角度综合解决车辆的安全、节能和环保问题,突破目前新能源车辆领域和智能汽车领域仍各独自开展相关技术研究的限制,提出一种融合新能源汽车和智能汽车各自先进技术的解决方案—智能混合动力电动轿车,并提出融合双模式切换自适应巡航控制、整车状态识别及转矩分配控制和驱/制动系统协调控制的整车自适应巡航分层控制体系。在上层控制中研究基于实时状态反馈的双模式切换2自由度结构模型匹配控制器,解决适应混合动力驱动系统动态特性的自适应巡航期望转矩制定的难题;在中层控制中采用了综合内燃机(Internal combustion engine,ICE)优化曲线、电动机最佳效率特性和电池最佳效率特性的基线式控制策略;在下层控制中提出发动机/驱动电动机的转矩协调控制策略和电动机制动/EVB液压制动的协调控制策略。在此基础上,通过仿真分析和实车试验对分层控制系统进行评价与验证。仿真与试验结果表明,所开发的分层式控制系统确保整车在自适应巡航状态下,不仅可以有效提高整车安全性和降低驾驶强度,而且使整车具有最佳的燃油经济性和排放性能。