发动机管理策略对增程式电动车燃油经济性的影响研究

为了提高增程式电动车的燃油经济性,在传统定点控制式发动机管理策略的基础上,提出了模糊控制式管理策略,对不同的发动机管理策略进行了仿真研究。在CRUISE软件中建立了增程式电动车的驱动系统模型,并在Simulink中搭建了发动机管理策略模型。在模糊逻辑控制器中,使用T-S模糊系统和Mamdani模糊系统,并建立了模糊控制规则。在全球统一轻型车测试规程（worldwide light-duty test cycle,WLTC）循环工况下进行了联合仿真,将模糊控制式管理策略与定点控制式管理策略的结果进行了分析。仿真结果显示,与定点控制式管理策略相比,基于T-S模糊系统和Mamdani模糊系统的发动机管理策略使增程式电动车的燃油经济性分别提高了12.52%和10.60%。其中,基于T-S模糊系统的发动机管理策略效果更好,燃油经济性更高。     

一种基于T-S模型风力发电中恒功率控制模型

针对PI控制和前馈控制系统调节恒功率存在的不足,分析了Takgai-Sugeno自适应神经一模糊推理系统的原理,将神经网络训练的方法引入模糊控制,设计了基于T-S模型的模糊前馈控制器,并引入PI调节的风力发电恒功率控制,采用Matlab软件仿真验证.结果表明,加模糊前馈控制后提高了系统的动态响应,确保了功率的恒定输出.     

某型汽油发动机低转速性能优化

介绍了为提高某型号两缸汽油发动机在低转速时的经济性和动力性以适应增程式纯电动汽车应用的优化设计工作。通过模拟分析软件GT—POWER对基础发动机的进气、排气、正时等系统进行设计优化，使发动机在低转速的燃油经济性和动力性能得以提升，满足增程式纯电动汽车的应用要求。     

某柴油机增程器搭载环卫车的经济性分析

基于GT-SUITE软件,以某增程式柴油机搭载某环卫车模型为仿真平台,研究柴油机增程式混动方案对整车的燃油经济性的影响。计算结果显示,节油率达到23%,回收周期约为0.3年。计算结果为柴油机增程式混动方案的应用推广提供参考依据。     

微型燃气轮机转速模糊PID控制器设计

针对微型燃气轮机发电系统在不同负荷区间建立转速线性局域模型,借助T-S模糊模型将各局域模型由负荷的模糊隶属度函数加权连接成微型燃气轮机燃料—转速的输入输出全局非线性模型,利用并行分配补偿控制思想设计了基于T-S模型的模糊PI控制器,通过仿真比较,验证了其优越的控制品质,对工程应用的控制器设计有借鉴作用。     

油电混合动力无人机能量管理策略的对比仿真研究

针对固定飞行任务的油电混合动力无人机,降低混合动力系统瞬时燃油消耗率,增加续航里程的工作需求,设计了可以应用于固定飞行任务油电混合动力无人机的不同能量管理策略,主要包括固定规则、模糊逻辑和动态规划算法的能量管理策略。根据油电混合动力无人机动力源特性,通过理论和试验建模相结合的方法,在MATLAB中建立油电混合动力系统的数学模型、飞行任务相对应的仿真工况及不同能量管理策略的控制程序。重点对比了基于优化的动态规划算法能量管理策略相比固定规则和模糊逻辑策略在燃油经济性和运行稳定性方面的表现。仿真结果表明：动态规划算法策略的累积燃油消耗量相比固定规则、模糊逻辑策略分别下降了4.6%和6.5%,平均瞬时燃油消耗率分别下降了5.1%和5.9%;在应对外部突风扰动时,动态规划能量管理策略的航空发动机最大转速波动相比固定规则的能量管理策略下降了59.7%,应对随机紊流扰动时,动态规划策略航空发动机的最大转速波动相比固定规则和模糊逻辑分别下降了33.9%、25.6%。动态算法作为一种全局最优算法,应用在固定飞行任务的油电混合动力无人机能量管理策略中时,可在提高混合动力系统燃油经济性的同时保证系统运行的稳定性。     

基于泵控制阀的轨压控制仿真研究

为研究柴油机高压共轨燃油喷射系统共轨压力(轨压)波动,在系统的物理和数学模型的基础上,讨论并制定了吸油行程控制方式以及模糊-PID控制策略,设计了适应于吸油行程控制方式的泵控制阀结构;采用面向对象的可视化仿真软件,从物理模型出发建立了高压共轨燃油喷射系统仿真模型;并根据控制方式,用Matlab/Simulink软件建立起相应的模糊-PID控制模块;最后运用燃油系统仿真软件与Matlab/Simulink的接口,建立6缸柴油机轨压实时控制系统.输入仿真参数、运行模型,模拟了共轨管内的燃油压力.结果表明:所制定的吸油行程控制方式以及模糊-PID 控制策略能使轨压在各种转速及设定压力下稳定在设定值3%的范围之内.     

增程式电动汽车控制策略研究

增程式电动汽车的控制策略直接影响整车的动力性、燃油经济性。通过确定发动机的最优工作曲线,制定了发动机最优工作曲线的控制策略,并运用Cruise与Matlab/Simulink仿真平台进行联合仿真,验证控制策略的可行性。与发动机定点工作策略进行比较,结果表明,最优工作曲线控制策略可以避免电池大电流放电,增加行驶里程,降低油耗。     

混流式水轮机调节系统的鲁棒控制策略研究

水轮机及其调节系统是水力发电系统中的重要组成部分,承担着能量转换的重要作用。水轮机运行于复杂工况下,往往表现出各种复杂的非线性行为,危害水力发电系统安全。基于刚性水击下混流式水轮机调节系统的数学模型,采用T-S模糊控制方法建立了水轮机调节系统的非线性T-S模糊模型,基于Lyapunov稳定性定理,提出了一种鲁棒控制策略,设计了相应的鲁棒控制器。仿真计算表明,所设计的鲁棒控制器能够极大地抑制水轮机调节系统的振荡,并在较短时间内将水轮机调节系统的运动控制到稳定运行状态,研究结果可为混流式水轮机调节系统的安全稳定运行控制提供参考依据。     

汽油机无节气门SVSC系统的仿真分析

设计一种无传统节气门的新型串联气门速度控制(series valve speed control,SVSC)系统替代点燃式发动机传统节气门式进气系统,在一定范围内实现气门正时连续变化,降低发动机中小负荷时进气过程的泵气损失,提高燃油经济性。以试验数据为参数,基于数值模拟软件GT-power搭建某单缸汽油机模型,并基于Ansys-fluid软件进行数值分析。通过对比SVSC和节气门2个进气系统整个工作循环的示功图和各状态参数、内部流体的压力、速度、温度云图等,分析2种系统在相同工况下的泵气损失以及内部的流体状态。结果表明:发动机在相同状态的中小负荷下,与传统节气门式进气相比,SVSC系统内部流体的节流损失小,进气前后的压差和进气过程中的泵气损失小,燃油消耗率低,发动机的燃油经济性好。     

温控负荷不确定时滞下微网电压稳定鲁棒控制

针对温控负荷的不确定时滞特性对微网电压稳定的影响,提出基于T-S模糊模型的微网电压稳定鲁棒控制方法。在微网温控负荷不确定时滞特性建模研究的基础上,建立电压稳定T-S模糊系统控制模型,并设计微网无功模糊反馈控制器,使得系统在无外部干扰条件下,通过无功调节保持电压稳定性。基于电压稳定T-S模型,研究考虑微网内其他负荷的突然增减或动力设备的起停等外部扰动下的电压稳定机理,建立微网电压稳定性H∞鲁棒控制方法。研究改进后的三机九节点微网温控负荷不确定时滞仿真系统模型,通过算例仿真,对提出的电压稳定控制方法进行验证。仿真结果表明,基于T-S模糊模型的温控负荷不确定时滞下的H∞鲁棒控制能有效提高微网电压稳定性能。     

光伏发电系统的并网模糊PID控制

在三相两级式并网逆变器数学模型的基础上,将模糊PID控制策略引入光伏发电系统的并网控制中。通过数字仿真和物理仿真表明模糊控制与PID控制相结合的模糊PID控制,改善了光伏系统并网控制的动态过程,能够实现光伏系统的平滑并网。     

基于超平面原型聚类的水轮机调速系统模糊模型辨识

针对水轮机调速系统的辨识难题,提出了1种基于超平面原型聚类的T-S模糊模型辨识方法.基于局部模糊模型线性度的重要性,推导出1种基于超平面的模糊聚类算法.该算法以优化局部模型线性度为目标,进行模糊模型前提结构辨识,能使局部模型具有良好的线性度;它应用变尺度混沌优化方法搜索最优聚类结果,避免陷入局部极小;应用最小二乘法实现模糊模型结论参数辨识.以某水电厂水轮机调速系统为对象,采用该方法建立了T-S模糊模型,并对其进行了辨识和对比试验.结果表明:建立的T-S辨识模型具有较高的辨识精度及较强的泛化能力,提出的模型辨识方法有效可行.     

功率分流式混合动力汽车模型预测控制策略

为实现功率分流式混合动力汽车的实时最优控制,有效解决发动机最优燃油经济性与电池荷电状态(state of charge,SOC)合理范围的冲突,提出模型预测控制(model predictive control,MPC)策略,建立预测控制模型和目标函数,预测系统未来需求转矩,并根据预测结果调整发动机和电机转矩。以提高燃油经济性为主要目的,通过线性优化算法和约束最优控制问题实现对输入、输出变量的实时控制。MATLAB/Simulink仿真结果显示,模型预测的控制策略可实现发动机和电机转矩的合理分配,提高燃油经济性,具有更好的实时性和鲁棒性。     

基于模糊滑模控制的电子节气门仿真

电子节气门是一个非线性系统。本文建立了电子节气门模型,并将滑模控制和模糊控制结合起来,应用于电子节气门系统。在MATLAB平台上建立了仿真模型,仿真实验证明模糊滑模控制算法能够较好地实现对电子节气门的控制。     

基于深度强化学习的增程式电动轻卡能量管理策略

为了解决增程式电动轻卡辅助动力单元（auxiliary power units, APU）和动力电池之间能量的合理分配问题,在Simulink中建立面向控制的仿真模型,并提出一种基于双延迟深度确定性策略梯度（twin delayed deep deterministic policy gradient, TD3）算法的实时能量管理策略,以发动机燃油消耗量、电池荷电状态（state of charge, SOC）变化等为优化目标,在世界轻型车辆测试程序（world light vehicle test procedure, WLTP）中对深度强化学习智能体进行训练。仿真结果表明,利用不同工况验证了基于TD3算法的能量管理策略（energy management strategy, EMS）具有较好的稳定性和适应性;TD3算法实现对发动机转速和转矩连续控制,使得输出功率更加平滑。将基于TD3算法的EMS与基于传统深度Q网络（deep Q-network,DQN）算法和深度确定性策略梯度（deep deterministic policy gradient, DDPG）算法进行对比分析,结果...     

电站锅炉-汽轮机系统的模糊H2/H∞负荷跟踪控制

针对火电机组机炉协调系统的非线性以及现场运行存在多种不确定性干扰等特性,提出一种在混合H_2/H_∞性能指标约束下的T-S模糊负荷跟踪控制器设计方法。该方法以混合H_2/H_∞跟踪性能为目标,利用并行分配补偿方法对系统T-S模糊模型设计模糊状态反馈增益和误差积分增益控制器,并利用Lyapunov函数对闭环系统进行稳定性分析,得到满足H_2/H_∞跟踪性能的线性矩阵不等式。在不同负荷下对Bell-■str■m机炉协调系统T-S模糊模型(以下简称T-S模型)进行仿真实验,并基于该方法对被控系统的T-S模型、失配T-S模型和线性模型进行控制比较。结果表明:所设计的控制方法具有良好的控制性能,对失配T-S模型的控制具有较好的鲁棒性。     

汽油机怠速稳定性控制技术研究

怠速燃油经济性和排放控制是发动机研究的重要内容.根据发动机怠速工作过程的非线性、时变和不确定性,研究了怠速稳定性控制机理,分析了怠速空燃比漂移对稳定性的影响,讨论了发动机平均值模型的建立及其在怠速空燃比控制中的应用,对传统的怠速PID控制、模糊控制等控制策略进行了分析,提出了怠速预测控制的理论框架,分析表明基于模型的预测控制对于发动机怠速稳定性具有更好的控制作用,指出了今后发动机控制技术的发展方向.     

并联式混合动力汽车模糊能量管理策略优化

文章分析了并联式混合动力汽车电机和发动机功率的实时分配问题,为提高发动机和电机的工作效率,设计了一种基于蚁群优化的模糊控制策略。通过发动机台架性能测试的实验数据,拟合得到发动机工作效率函数,并绘制发动机工作效率图。根据发动机工作效率图制定模糊控制规则,并以发动机工作效率为优化目标,利用蚁群算法对模糊隶属度函数参数进行优化。ADVISOR的仿真结果表明,与未优化的模糊控制策略相比,优化后的模糊控制策略能更有效地改善混合动力汽车的整车燃油经济性,并能更好地解决电池过度放电的问题,提高电池的工作寿命。     

混合动力电动汽车实时控制策略

合理有效的能量管理策略是混合动力电动汽车(HEV)取得最佳燃油经济性、降低排放和保持良好动力性的关键。本文对混合动力电动汽车能量管理策略的分类、现状和发展趋势进行了介绍，并详细分析了基于全局优化理论的实时能量管理策略原理。实时控制策略模型将电机输出功率转化为等效的燃油消耗量，以车辆的动力性为限制条件，以燃油经济性和排放最小化为目标建立目标函数模型，为发动机和电动机工作点的决策提供合理的目标函数。实时控制根据行驶路况实时调整发动机和电动机的工作方式，实现了实时全局优化。