汽车自适应巡航控制系统硬件在环仿真平台的设计与仿真试验

为了提高自适应巡航控制（ACC）系统的仿真精度,利用实车ACC系统的执行机构建立了硬件在环仿真（HILS）平台。HILS平台由仿真模型和硬件部分组成。仿真模型将运行在dSPACE仿真系统中,包括为了产生雷达模拟信号、ACC控制指令及计算车辆运行状态的雷达模拟器、ACC控制器和车辆模型。硬件部分主要包括电子节气门系统、主动制动系统及其附属的传感器及控制器等。通过串口通信接收来自ACC控制器的指令,HILS平台的硬件可以完成节气门开度和制动压力跟随控制。利用HILS平台进行了不同工况下的ACC仿真试验,仿真结果表明：HILS平台工作状况良好,并可以用于ACC控制器的开发。     

液驱混合动力车辆控制系统硬件在环仿真

提出一种针对控制器开发的硬件在环仿真调试平台,并应用于液驱混合动力车辆控制系统的开发过程中.利用该平台对液驱混合动力车辆控制系统进行仿真及初步调试.研究结果表明:该平台能够验证电子控制单元软件算法和控制模式的正确性与合理性,降低实车调试的危险程度,从而可以避免调试过程中不必要的损失,提高控制系统研发的效率与质量.     

基于控制导向模型的液压混合动力车辆能量管理控制研究

为了提高轻型卡车串联型液压混合动力车辆的燃油经济性,提出一种液压混合动力车辆系统控制导向非线性数学模型。该系统数学模型将串联型液压混合动力车辆视为多端输入和多端输出系统:输入由发动机节气门开度、液压泵排量和最大排量以及机械制动转矩组成;输出由发动机速度、发动机转矩、蓄电池压力、车辆速度和燃油流量组成。设计线性二次型积分控制器并且应用于提出的串联型液压混合动力车辆模型上,能够实现低液面控制器输出随动控制。仿真结果表明所设计的数学模型和控制策略能有效节约发动机燃油消耗,操纵性能良好。     

气压制动系统ABS双模糊控制仿真分析

根据气压制动系统的结构和性能特性,建立中型载货汽车动力学模型和气压制动系统模型。根据基于滑移率控制的ABS控制流程,在Matlab/Simulink环境内建立适合气压ABS的双模糊控制器。为研究双模糊控制方法在气压ABS系统中的控制效果,利用建立的模型和控制器,仿真双模糊控制气压ABS的制动过程,并把仿真结果与相同条件下逻辑门限值控制的气压ABS制动仿真结果进行对比。结果表明,双模糊控制方法在控制精度和控制柔性等方面具有较大的优势。     

履带车辆液压储能式制动系统制动性能仿真研究

为了实现对履带车辆制动能量的回收利用,针对某型履带车辆建立其液压储能式制动系统,分析系统工作模式;在AMESim下建立液压储能式制动系统及车辆模型,在Matlab/Simulink下建立控制系统模型;提出基于踏板行程逻辑门限值的模糊控制策略;在驾驶员不同的制动意图和系统负荷能力条件下,对履带车辆的制动工况进行联合仿真研究。结果表明,在该控制策略下液压储能式制动系统实现了对履带车辆的稳定制动和对制动能量的有效回收。     

嵌入式伺服控制器调试软件的研究

随着工业控制领域的不断发展,传统的控制器已经无法满足用户在线调试的需求,只能通过仿真得到实验结果,这种系统仿真具有一定的理想性。针对传统控制器的缺陷,提出设计一种嵌入式伺服控制器调试软件,能有效弥补这一缺陷。文章采用.NET Framework平台及Visual Studio集成开发环境,基于嵌入式伺服控制器设计了编辑器、汇编器以及调试器(硬件在回路仿真测试系统)。运用硬件在回路(Hardware-in-the-loop,HIL)技术,让处理器运行仿真模型来模拟电机的运行状态,满足了用户实时调试的需求。     

基于分层控制的汽车电液复合制动稳定性控制研究（英文）

汽车在复杂工况下紧急制动时容易发生侧滑、甩尾等问题。为提高汽车制动稳定性,设计了一种电液复合制动稳定性控制系统。该系统采用分层控制结构,上层运动控制器根据车辆的运动参数和驾驶员意图计算车辆期望状态,下层控制分配器根据协同控制决策模块实现制动压力及横摆力矩的分配,对车辆进行制动稳定性调节。同时,利用Simulink与Carsim联合仿真平台进行仿真实验。结果表明:所提出的分层控制策略在保证车辆制动效能的基础上,能有效地改善车辆制动时的方向稳定性,控制精度高,鲁棒性好。     

基于分层控制的汽车电液复合制动稳定性控制研究

汽车在复杂工况下紧急制动时容易发生侧滑、甩尾等问题。为提高汽车制动稳定性,设计了一种电液复合制动稳定性控制系统。该系统采用分层控制结构,上层运动控制器根据车辆的运动参数和驾驶员意图计算车辆期望状态,下层控制分配器根据协同控制决策模块实现制动压力及横摆力矩的分配,对车辆进行制动稳定性调节。同时,利用Simulink与Carsim联合仿真平台进行仿真实验。结果表明：所提出的分层控制策略在保证车辆制动效能的基础上,能有效地改善车辆制动时的方向稳定性,控制精度高,鲁棒性好。     

一种用于电液防抱死制动系统的显式非线性模型预测控制器设计

为实现对车辆制动过程进行快速且稳定的控制,设计一种用于电液防抱死制动系统的显式非线性模型预测控制器。通过对电液防抱死制动系统进行分析,明确电液防抱死制动系统的工作过程。在考虑系统参数的基础上,设计显式非线性模型预测控制器。将显式非线性模型预测控制器融入到电液防抱死制动控制系统中,以计算调节扭矩。同时利用状态预测器和缓冲器补偿电液防抱死制动系统的死区时间,从而提高制动过程的效率及稳定性,解决电液防抱死制动系统的非线性最优控制问题。实验结果表明:与逻辑门限控制方法相比,该显式非线性模型预测控制器对车辆进行制动控制时,具有更好的实时性和稳定性。     

汽车在加速/制动工况下的主动控制研究

建立1/2车辆加速/制动系统模型,基于最优控制相关理论设计了系统的控制器,利用Matlab/Simulink软件对系统进行仿真。仿真结果表明:与被动空气悬架系统相比,应用最优控制策略的主动空气悬架系统在改善车辆加速/制动系统的舒适性及平顺性方面具有明显的优势。     

轮式工程车辆电液转向系统的建模与仿真研究

针对轮式工程车辆的液压转向系统,提出了由中央控制器、脉宽调制放大器、比例阀控缸、转向动力机构构成的电液转向系统的数学模型,并用MATLAB工具箱进行仿真,最后通过车辆运行实验验证了模型及仿真结果的有效性,为轮式工程车辆高性能转向系统及控制器的设计提供了重要依据。     

基于AMESim液压可控停车顶系统仿真研究

液压可控停车顶是驼峰溜放车辆的新型自动化减速装置,提高了铁路编组场调车的自动化水平。以液压可控停车顶为研究对象,开展基于AMESim软件的系统建模与仿真分析。在分析液压可控停车顶系统工作原理及控制方式的基础上,利用AMESim软件中的机械库、液压库及信号控制库构建了液压可控停车顶系统仿真模型,分析系统在非制动状态、待制动状态和制动状态下的顶杆位移、顶杆速度、液压制动缸上下腔压力、蓄能器气囊容积及压力的动态性能。仿真结果显示:液压可控停车顶可实现非制动状态、待制动状态和制动状态的切换,制动状态下具有减速缓冲作用。液压可控停车顶建模仿真分析为系统的优化设计提供一定的参考。     

基于优化非线性控制的液压制动系统压力跟踪仿真研究

为提高车辆制动过程中控制系统的响应速度,设计车辆液压制动非线性PID控制优化系统,并对制动压力跟踪效果进行仿真。给出车辆液压制动系统平面图,分析车辆行驶和制动过程中液压系统的工作原理。采用数学模型对车辆液压制动系统进行简化,针对输入的不确定性设计了非线性PID控制系统。采用遗传算法对非线性PID控制系统进行优化,给出了液压制动非线性PID控制系统的优化流程。在不同初始状态和不同压力信号条件下,采用MATLAB软件对制动压力跟踪误差进行仿真,并与优化前的仿真结果进行对比和分析。结果表明:在非线性PID控制系统中,液压制动压力跟踪误差较大,控制参数调整速度较慢;在遗传算法优化后的非线性PID控制系统中,液压制动压力跟踪误差较小,控制参数调整速度较快。采用遗传算法优化非线性PID控制系统,可以提高整个系统的反应速度,获得良好的制动效果。     

基于对置活塞发动机的液压混合动力系统仿真研究

基于对置活塞二冲程(OP2S)发动机独特的结构特点,新型液压混合动力系统将OP2S发动机与液压泵集成在一起,取消了传统液压混合动力车辆的动力分流机构,驱动过程中根据不同的行驶工况同时或分时输出机械能或液压能来驱动车辆,在液压混合动力车辆上具有独特的应用优势。运用AMESim仿真软件搭建系统仿真模型进行了能量管理策略的仿真分析。研究结果表明:在一个NEDC循环工况内,新型混合动力车辆可以实现驾驶员对车速的控制要求,并在车辆减速制动时回收制动能用于车辆的再次启动加速,为同时兼顾车辆制动能回收与燃油经济性的优化目标,最优切换车速点为25 km/h。     

基于AMESim的飞机防滑刹车系统数字仿真研究

阐述典型飞机防滑刹车系统的组成和工作原理.利用AMESim高级建模和仿真平台构建了系统主要液压附件仿真模型,在此基础上构建了系统仿真模型.完成了系统动态压力响应仿真试验以及系统在各种跑道情况下的动力仿真试验.仿真结果表明:所建立的飞机防滑刹车系统仿真模型可行,能反映飞机制动系统的真实试验情况,也可以有效地验证整个制动系统的性能.     

车辆制动能量回收模拟系统设计与仿真

目前国内液压节能汽车试验平台结构复杂,管路繁多,液压泵/马达、飞轮等的动态参数不确定,无法满足多种工况下的实验配合问题。新型车辆制动能量回收模拟系统,使用电液比例控制系统代替传统的液压泵/马达,可实现能量回收过程多种复杂工况的动态模拟。设计车辆制动能量回收模拟系统,运用MATLAB/Simulink软件,建立了车辆制动能量回收模拟系统的仿真模型,通过仿真得到了该模拟系统在充、放液过程中的动态特性,并设计了试验台架,为后续车辆制动能量回收系统的实验研究提供了平台。     

纯滞后对象PWM控制的Matlab仿真

文中用于控制时间滞后系统的方法是一种新方法-PWM控制器.它在过程控制领域有它独特的优势.利用MATLAB中的Simulink仿真技术对采用PWM控制器的纯滞后模型(FOPDT)及(SO PDT)进行仿真.仿真时按滞后严重程度分为小滞后、大滞后,分比例和比例积分调节两种情况分别仿真.文中给出了部分仿真图形用来研究对不同的被控对象而言,PWM周期与控制指标之间的关系,进而确定采样周期T在每种情况下的合理范围.     

油液混合动力挖掘机回转系统仿真分析

为了回收挖掘机回转平台制动过程中的制动能量,设计了油液混合动力挖掘机回转系统,利用蓄能器回收回转平台的制动能量。阐述油液混合动力回转系统和普通回转系统液压原理的不同,建立AMESim模型并进行仿真分析。仿真结果表明:油液混合动力挖掘机回转系统在一定程度上降低了液压泵的功率损耗和液压马达的压力波动;在节能方面,蓄能器的能量回收效率达到70.0%,再利用效率达到72.8%,利用率较高,达到节能的目的。     

三轴数控铣床半实物仿真实验系统设计

为了充分发挥四轴运动控制开发平台的功能潜力,以其为研究对象,开发了三轴数控铣床半实物仿真实验系统。该系统通过库函数将软件功能与硬件控制相结合,实现了通过软件来控制硬件的控制方式。基于OpenGL图形库和内置定时器实现了路径仿真和加工仿真功能。该系统既可进行单机路径仿真,也可联机控制电机运行及实际路径仿真,以适应不同的实验场合。经过测试,证明该半实物仿真实验系统能有效挖掘实验设备的潜在功能,有助于培养学生对数控系统的设计能力。     

液压系统故障注入仿真研究

控制是故障注入研究的重要部分。将PID控制器引入液压系统控制,利用MATLAB/Simulink仿真软件进行仿真,确立了控制参数,证明了PID控制能有效改善系统的响应性能,然后利用AMESim软件建立了基于PID控制的液压系统仿真模型,通过参数设置实现了液压缸故障注入,得到了需要大量实验得出的结论。