基于扩张状态观测器估计的混合动力汽车协调控制

为了提高功率分流式混合动力汽车模式切换的稳定性,提出干扰补偿的转矩协调控制策略. 针对发动机动态响应振荡及车辆行驶工况多变的问题,设计多变量线性扩张状态观测器,从频域角度验证了观测器对于上述2种干扰的估计精确性. 研究不同干扰对基础电机补偿控制稳定性的影响,指出负载干扰对车辆模式切换响应的影响最大,引起的切换冲击最大可至24.5 m/s³. 提出基于干扰补偿的动力源转矩再分配算法,开展仿真验证. 结果表明,该协调控制策略在受到明显的外界干扰时能够保证系统的稳定性及模式切换的平顺性.     

机电联合制动力前馈-反馈混合结构控制策略

针对机电联合制动动态过程中如何提高总制动力的平稳性和响应速度的问题,在满足驾驶员总制动力需求和高效回收制动能量要求的前提下,提出了基于前馈-反馈混合结构的制动力闭环控制策略．该策略协调控制电机和机械制动力的静态分配和动态控制,利用电机制动的快速响应特性弥补机械制动力响应速度的不足．前馈部分生成机电联合制动力的静态期望值,反馈部分通过闭环控制算法调节总制动力与机械制动力的动态特性,提高联合制动力的平稳性和响应速度．对机电联合制动系统进行了建模与仿真,验证了闭环控制策略的期望控制特性,前馈-反馈混合结构较好地解决了机电联合制动多控制目标、多闭环的复杂控制问题．     

基于紧急需求响应的主动配电网电压协调控制策略

针对主动配电网中电压越限的问题,提出一种基于紧急需求响应的电压协调控制策略,采用紧急需求响应项目配合传统调压设备,协调控制主动配电网的电压。推导极坐标系下有功功率与无功功率对电压的灵敏度矩阵,定义关键电压节点,并以关键电压节点处的电压作为控制目标,让分布式电源参与紧急需求响应以增大调压容量,结合传统电压控制方式,提出紧急需求响应协调电压控制策略。案例分析验证该文方法的有效性及优越性。     

风电场无功电压控制研究

目的研究双馈感应发电机的无功发生极限,采用一种风场控制策略实现接入点电压达到控制的目标值,以实现风场内的协调控制.方法双馈感应风机机组作为主要无功源,以双馈风机风电系统的功率关系为基础,把并网点电压调节作为目标同时考虑到各机组机端电压的协调控制策略.按照机端电压近似相等的原则来整定各台机组的无功出力,针对所采用的策略应用PSAT仿真软件搭建风场模型并进行了仿真.结果优先控制风电机组进行无功功率调节,降低风电功率波动,仿真结果验证了策略的正确性和有效性.结论充分发挥双馈风机作为风电场的元素组成部分的调压能力,提高风电机组对系统正常电压波动的适应性,并且减少了无功补偿设备的无功输出,实现了快速调节.     

调相机与静态无功补偿装置的容量配置和协调控制策略

调相机无功响应快、无功调节范围大,满足高压直流输电系统对动态无功支撑需求大的要求.然而,调相机稳态无功出力较大时其暂态无功出力会受到限制.在此背景下,为了充分发挥调相机暂态无功输出能力,增大其暂态无功调节裕度,为调相机配置静态无功补偿装置——电容器&电抗器(该静态无功补偿装置不是换流站内的滤波器组).首先,提出调相机与电容器&电抗器的容量配置和协调控制策略.然后,协调控制使得两类无功补偿装置响应频带错开,从而充分利用静态无功补偿装置的稳态无功输出能力和调相机的暂态无功支撑能力.最后,在PSCAD仿真平台搭建调相机应用于高压直流输电系统的模型,验证容量配置和协调控制策略的有效性.     

混联式混合动力系统动态响应协调控制

为改善混联式混合动力汽车动态响应过程中系统性能降低的问题,建立各个动力源系统的动态响应模型以及耦合机构模型,提出采用多动力源协调控制策略.电机A采用专家PID控制,发动机采用虚拟速差控制,电机B采用基于模型的补偿控制,利用系统特殊耦合关系,减小动态响应过程中各状态量相对于稳态优化点的波动程度.仿真结果表明,提出的协调控制策略使动态响应过程的时间缩短,发动机、电机以及输出轴的转矩转速波动减小.多动力源协调控制策略显著提高了动态响应过程中的系统性能.     

在线闭环自适应模糊控制的MPPT算法研究

该文主要针对光伏组件最大功率跟踪时存在的非线性问题,比较了常规最大功率跟踪算法在控制中的优缺点,提出了基于直流-直流功率优化器的在线闭环自适应模糊控制算法,该算法能对外界变化快速响应,在最大功率点附近无震荡.实验结果表明,该算法对外界环境的变化可以快速响应,也能消除在最大功率点附近的振荡.     

SCMA网络中基于能量效率最大化的分层多播资源分配算法

稀疏码多址接入技术可以高效的提升频谱效率,因此被作为5G网络的候选接入技术之一。首先研究稀疏码多址接入网络中的分层多播策略,在该策略下使得网络容量不再受限于多播组中最差用户的信道质量。在满足多播组服务质量需求的同时,公式了网络能量效率最大化的最优化问题,该最优化问题由码本分配与功率分配联合解决。为了减少解决最优化问题的计算复杂度,提出分离码本分配与功率分配的快速次优化算法。最后,仿真结果显示提出的分层多播的快速次优化算法在基于稀疏码多址接入网络中的网络能量效率方面要优于采用传统多播策略的稀疏码多址接入网络,和基于正交频分多址网络。并且,提出的快速次优化算法在稀疏码多址接入网络中的多播系统功效要优于正交频分复用网络中的多播系统功效。     

电动汽车复合制动系统过渡工况协调控制策略

液压制动与电机再生制动互相切换的过渡工况控制是电动汽车复合制动系统控制需要解决的关键技术问题,直接影响到驾驶员的制动感觉与车辆制动舒适性。对此提出一种协调控制策略,包括制动力分配修正和电机力补偿2个模块。制动力分配修正模块针对液压制动力介入、撤出和再生制动力低速撤出3类典型过渡工况修正分配结果;电机力补偿模块利用电机系统迅速准确的响应来补偿液压系统,改善复合系统的响应。对各类典型制动过渡工况进行仿真验证,结果表明,所设计的协调控制策略能有效减小实际总制动力波动和偏差,改善驾驶员的制动感觉和车辆制动舒适性。     

风电功率特性分析及其不确定性解决方案

风力发电对电力系统的不利影响主要源自风电自身功率的随机性,风电并网问题的关键在于如何解决风电功率的不确定性.为此,需要首先对风电的波动特性进行深入分析,然后针对主要矛盾方能提出合理的解决方案.采用频域分析法对风电功率的波动特性进行详细分析,明确风电功率变化的频域分布.介绍风电功率预测和储能技术用于解决风电功率不确定性的应用,并根据频域分析结果给出储能技术选择的原则.风电功率预测与储能技术能够从根本上解决风电功率的不确定性,为风电等不确定性电源并网问题提供新思路.     

AMT混合动力系统驱动模式能量优化控制

在AMT混合动力系统转矩优化分配算法的基础上,提出了以动力总成系统效率最大化为目标的AMT档位优化控制来优化转速,并通过离线优化求解确定了不同状态(发动机和电机功率、车速、蓄电池SOC)下AMT的最优化档位控制规律和电机最优化转矩。仿真试验结果表明,能量优化控制算法显著改善了整车燃油经济性。     

混联式混合动力汽车动力系统参数匹配的研究

混合动力汽车动力总成参数的合理匹配是混合动力汽车产品开发的重要前提和基础性工作.在对混联式混合动力汽车动力总成结构和整车控制策略分析的基础上,分别进行发动机、电动机和蓄电池等动力总成部件的选型和参数设计,并对传动系统进行参数设计.针对发动机、永磁同步电动机和镍氢蓄电池的工作特性建立模型,并基于NEBC工况进行仿真,得出发动机扭矩、电动机扭矩和蓄电池荷电状态的变化曲线.结果表明,混联式混合动力汽车动力系统的参数匹配合理.     

应用复合电源的轻度混合动力汽车的参数匹配

为解决混合动力汽车成本高、电池寿命短的问题,提出了复合电源轻度混合动力汽车的思想,通过取消发动机怠速、回收制动能量提高燃油经济性,应用电机主动同步技术缩短换档时间,利用超级电容寿命长、效率高的优点与电池组成复合电源,缓冲电池功率负荷,延长电池寿命。对整车各动力部件进行了参数匹配,通过仿真分析对匹配结果加以验证,并总结出将复合电源应用到轻度混合动力汽车中的可行性。     

系统效率最优的功率分流式混合动力汽车非线性预测控制

针对一种基于双行星排构型的功率分流式混合动力汽车,建立系统动态模型,准确描述其转速转矩耦合关系,通过建立各部件的效率模型,分析不同模式下系统的工作效率. 设计控制器结构框架,以系统工作效率和电池充放电平衡为目标,构建基于模型预测控制的优化问题,采用一步马尔科夫链模型预测驾驶员需求转矩及车速,将有限时域内的优化问题转化为非线性规划问题,基于序列二次规划算法实现优化求解. 仿真研究表明,基于系统效率最优的预测控制器能够维持电池的充放电平衡,在美国城市驾驶循环（UDDS）下,当电池初始电池荷电状态（SOC）分别为0.50、0.55和0.60时,相较于以发动机燃油消耗最优为目标,车辆等效燃油经济性分别提高了7.17%、5.73%和10.11%,验证了控制器的有效性和优越性.     

一体化起动发电机并联混合动力汽车发动机稳态优化控制与仿真

针对基于发动机效率最优化的传统混合动力汽车发动机稳态优化控制没有考虑动力总成系统其他部件的效率的问题,提出了以混合动力汽车整个动力总成系统能量转换效率最优化为目标的发动机稳态优化控制策略并经仿真验证,在中国乘用车城区瞬态循环下,与传统控制策略相比燃油经济性改善了3.9%。     

混合动力电动客车驱动系统控制策略及仿真

为改善公交客车的燃油经济性与车辆尾气排放,提出了一种并联式混合动力公交客车驱动系统方案及工作模式,针对两种运行工况,在满足车辆动力要求并保证发动机最高燃油效率的前提下,以实现蓄电池充放平衡为目标设计了该驱动系统的控制策略,应用以MATLAB为平台的ADVISOR 2002软件建立该驱动系统的仿真模型.仿真结果表明,其在动力性能、燃油经济性和排放指标三方面均优于传统内燃机动力客车,每百千米的节油率在2种典型循环中分别达到45.6%和33.5%.仿真模型和控制策略能满足混合动力公交客车驱动系统设计要求.     

辅助混合动力电动汽车的技术研究(Ⅰ)--电机驱动与辅助动力发动机部分

为延长纯电动汽车的续驶里程,提出了一种辅助混合动力电动汽车:以电池一直流电机为主驱动,辅助动力发动机直接驱动电动汽车耗能量较大的车用负载,同时也可作为一种发电设备对车载蓄电池进行能量补充.设计了直流电机和辅助发动机的电控系统,并对辅助发动机在实验台架上进行了电控参数的优化.在电控系统和三元催化器的作用下,辅助发动机的主要排放物CO平均降低了72％、HC平均降低了37％、NOx平均降低了11％.     

Design and Strategy of Series-Parallel Hybrid System Based on BSFC

In this paper, a drive control strategy is developed based on the characteristics of series-parallel plug-in hybrid system. Energy management strategies in various modes are established with the basis on the minimum brake specific fuel consumption (BSFC) curve of engine. The control strategy, which is based on rules and system efficiency, is adopted to determine the entry/exit mechanisms of various modes according to battery state of charge (SOC), required power and required speed. The vehicle test results verify that the proposed control strategy can improve vehicle economy efficiently and makes a good effect on engine control.     

并联混合动力汽车模糊控制能量管理策略研究

针对一款并联混合动力汽车,以提高整车燃油性和改善尾气排放为控制目标进行了能量管理策略研究。将混合动力系统整车需求转矩与当前转速下的发动机最优转矩差值（ΔT）、电池组荷电状态（SOC）作为模糊转矩控制器输入,发动机输出转矩作为控制器输出,设计了25条控制规则,基于ADVISOR仿真验证该策略的有效性和可行性。仿真研究表明,提出的能量管理策略提高了发动机工作效率,减少了燃油消耗和尾气排放,并能维持电池组的SOC在合理的范围内波动。