PID控制在制动器试验台上的仿真分析

采用PID控制策略和驱动电流控制方法,用飞轮模拟汽车车轮制动的机械部分惯量,用驱动电流补偿缺失能量,通过MATLAB仿真软件进行仿真,并对结果进行分析.结果表明,应用PID控制方法能更好地模拟制动器实际使用模式和环境条件,更真实地反映制动器的性能,模拟误差小,电流波动较小,制动距离短.该制动器试验台驱动电流方法为制动器的研究和性能测试提供了有效的技术手段,PID控制策略分析的数学模型建立对制动器产品的研发、质量控制以及整车制动性能具有非常重要的意义.     

制动器试验台的控制方法分析

针对制动器试验台的研究,首先采取惯量混合模拟方法(机械惯量和电惯量的混合模拟)讨论了试验台上电机驱动电流的计算机控制方法,然后根据所设计的路试时的制动器与相对应的实验台上制动器在制动过程中消耗的能量之差对设计的控制方法作出误差分析.     

基于电惯量制动系统电模拟控制方法的研究

本文分析了制动器和传统惯性飞轮制动实验台的结构和特点.指出了传统制动器实验台的不足,阐述了加入电惯量模拟系统后的飞轮制动器实验台的工作原理,建立了双闭环直流控制系统的模型,利用计算机控制系统控制电惯量的大小,并运用MATLAB进行了模拟仿真,达到了良好的效果.     

汽车ABS制动性能检测试验台设计

随着汽车ABS的广泛应用,检测ABS性能也显得越来越重要。目前,汽车ABS的制动性能检测较多地采用路试方法,要求建造专用跑道,投资大、准备时间较长、试验费用高,另外,道路试验过程存在一定安全风险。文中提出一种惯量式滚筒试验台的设计方案,利用惯量系统模拟汽车运行状态,测定ABS工作性能,并对增速器和惯量模拟系统进行设计,为开发和研制汽车ABS性能测试试验台提供理论基础。     

圆盘型制动器设计计算

为利用车间气源,将高速大惯量运动物体制动而应用液压制动器．圆盘型制动器是气液制动系统的核心部件,讨论其设计计算方法．实践表明,它可制动转动和平动物体,制动力大,过程平稳．     

基于磁阻式步进电机的恒定制动转矩负载

空间齿轮传动系统寿命实验需要一种能够在不同转速下提供恒定制动转矩的负载,而传统的制动器往往不适用于真空环境,或者转矩不平稳.为此提出一种基于磁阻式步进电机的真空低速恒转矩负载,其基本原理是利用相电流细分技术,合成出一个大小恒定、而落后转子相位π/2的旋转磁场,使转子在旋转状态下保持最大静态锁定转矩.通过调节驱动电流幅值控制锁定转矩,并通过改变驱动电流的频率控制磁场转速,从而实现电机在不同转速下输出平稳、可调的制动转矩.实验表明,在转速1～160 r/min,该负载可提供0.65～8.43N.m的平稳可调制动转矩.     

低惯量耐高压直动式电磁铁的静态特性仿真分析

针对传统数字阀用电-机械转换器运动惯量大, 不具备耐高压能力以及需要机械转换环节的 不足, 提出了一种新型低惯量耐高压的直动式电磁铁设计方案.永磁体产生的磁通与控制线圈产生 的磁通形成差动磁场, 产生使衔铁轴向运动的力.通过电磁场的二维有限元数值模拟, 得到该电- 机械转换器在不同条件下的磁场分布和力移特性.研究结果表明, 低惯量耐高压直动式电磁铁具有 近似正弦波的力位移特性和较大的输出力, 适合作为直动式数字阀的电-机械转换器.     

海上风电经VSC-HVDC并网改进频率控制策略

大量海上风电接入电网导致系统等效惯量降低,系统频率稳定将面临挑战.由于海上风电场与柔性直流输电系统(VSC-HVDC)具有潜在调频能力,针对海上风电经柔直并网系统提出一种改进协调频率控制策略.在海上风电机组与柔性直流输电系统采取虚拟惯量控制的基础上,对岸上换流站附加功率-电压辅助控制,弥补因风电机组虚拟惯量控制后降低的...     

基于反步法的列车制动缸压力精确控制

针对重载列车电控空气（ECP）制动系统,提出基于反步法的制动缸压力精确控制方法. 通过等效连续化处理和线性化处理,建立具有严格反馈方式的ECP制动系统控制模型;引入已知上界的不确定项,采用指数趋近律的滑模变结构,实现系统局部鲁棒性;基于反步法设计控制律,构造误差变量以及 Lyapunov函数;引入一阶滤波器,解决控制律中存在的“微分项数爆炸”问题. 硬件在环试验结果表明：与传统控制器相比,基于反步法的制动缸压力控制器具有更高的控制精度,其稳态控制误差在±8 kPa内,且调压过程无明显超调;在控制器中引入控制死区,可以大幅降低AV/RV阀的动作次数,提高系统使用寿命.     

汽车转向/制动不确定系统的一致性协同控制

考虑到不确定参数和耦合干扰会使系统性能恶化,提出一个一致性协同控制系统研究汽车转向系统和防抱死制动系统的协同控制问题。该控制结构由制动鲁棒自适应控制器和转向一致性鲁棒自适应控制器组成。先设计了制动鲁棒自适应控制器;然后针对转向系统和制动系统之间的补偿控制律难以确定的困难,定义一致性误差和一致性误差模型;设计转向角和横摆力矩的一致性鲁棒自适应控制器;最后设计制动力分配策略。仿真结果证明提出的一致性协同控制系统是正确可行的,它改善了汽车制动稳定性能和转向性能。     

高速电驱动履带车辆紧急制动控制策略

为了改善高速双侧电机驱动履带车辆在履带-地面接触条件较差时紧急制动的操控性能并减少制动距离,通过对履带车辆直线行驶动力学和其机械制动器、永磁同步电机及液力缓速器等制动执行机构进行动力学建模分析,提出基于滑模鲁棒控制、制动扭矩预分配规则和前馈补偿控制的机电液联合紧急制动防抱死控制策略. 以配备有DS2680 IO板卡和DS2671总线板卡的dSPACE SCALEXIO实时主机为核心搭建驾驶员输入在环的半实物在环,并针对高速双侧电机驱动履带车辆在雪地上以初速度为80 km/h进行紧急制动的工况,进行实时仿真和驾驶员在环试验. 仿真和试验结果表明：相对于常规履带车辆紧急制动控制方法,提出的策略能够更有效地将车辆滑移率保持在合理范围内,更好地利用地面附着力,并缩短了制动距离.     

基于Simulink-AMESim联合仿真的混合动力客车再生制动系统分析

对混合动力客车制动力分配系数的确定进行了分析。在并行再生制动系统的基础上,提出通过调节气压ABS调节单元控制汽车机械制动力,以改善混合动力客车制动力分配,提高制动稳定性,增加制动能量回收。建立了Simulink-AMESim联合仿真模型并进行了仿真分析。仿真结果表明:这种再生制动系统可有效地提高汽车制动稳定性,增加制动能量回收。     

基于模糊-PID控制的对开路面汽车制动稳定性研究

提出了利用横摆力矩控制汽车在对开路面制动稳定性的方法.根据建立的动力学模型确立了相关的控制策略和控制模式,设计了参数自整定的模糊PID控制器,仿真与道路试验结果表明,利用汽车制动稳定性横摆力矩模糊-PID控制方法,能减少汽车在对开路面制动时的跑偏或激转等危险,且使汽车在制动偏驶后能快速恢复正确行驶车道,而将模糊-PID控制与模糊控制,PID控制得到的仿真结果进行对比也证明模糊-PID控制能更好的满足控制要求,从而验证了参数自整定模糊-PID控制方法对于提高汽车制动稳定性和行驶安全性的可行性.     

基于端口哈密顿系统与PI控制原理的异步电动机转速调节

针对功率变换器和异步电动机构成的传动系统,利用能量成形与端口受控哈密顿（PCH）系统理论,研究其速度控制问题。建立了异步电动机的PCH系统模型,并构建了期望的闭环状态误差PCH系统。根据转子磁场定向原理,确定了期望的平衡点,并用Lyapunou稳定性定理分了平衡点的稳定性。利用互联和阻尼配置方法,设计了负载恒定已知和有扰动情况下的速度控制器。负载扰动通过速度误差的比例积分控制来估计。利用电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）信号变换控制功率变换器各开关器件的导通占空比,实现异步电动机的速度调节。仿真结果表明,系统具有很好的负载扰动抑制能力和转速跟踪性能。     

动车组牵引传动系统瞬态电流控制策略对电网冲击的影响研究

本文针对动车组牵引传动系统对电网冲击的影响,分析了牵引传动系统的结构,基于SPWM和瞬态电流控制的单相三电平脉冲整流器结构和控制策略,建立了CRH2牵引传动系统仿真模型,研究了牵引工况和再生制动工况. CRH2牵引传动系统对电网冲击的影响主要有:220 kV网侧电压电流波形和谐波,27.5 kV网侧电压电流波形和谐波,1.5 kV网侧电压电流波形,220 kV网侧功率因数,以及牵引传动系统脉冲整流器不同PI参数. 结果表明,CRH2运行在再生制动工况时,220 kV网侧功率因数接近-1,网侧电流谐波较大,且牵引传动系统脉冲整流器不同PI参数对电网冲击的影响较大. 因此确定合适的脉冲整流器PI参数有助于减小系统对电网冲击的影响,实现电网高频噪声污染治理和动车组安全运行设计.     

飞行员滑模最优化控制行为特性分析

为了建立飞行员追踪控制策略模型,结合滑模控制和最优化控制的优点,提出了使系统从初始状态在切换超平面上的滑模最优化控制方法,该切换超平面随时间变化,并使系统只具有控制过程的滑模阶段,确保了系统的全局鲁棒性和稳定性.针对目标函数中加权矩阵的选取,改进了H∞控制中加权矩阵选取的随机搜索算法,得到了最优化控制加权矩阵的计算方法...     

车用驱动电机无电流传感器控制

针对传统电机矢量控制方法应用于车用驱动电机时,高效工作区窄、反馈闭环控制导致过流现象等问题,提出一种无电流传感器电机控制方法。该方法根据指令转矩和电机转速,直接控制电压空间矢量的幅值和相位,实现对电机转矩和转速的控制。该方法突破了传统矢量控制对电流传感器的依赖,克服了闭环控制导致过流的缺陷,规避了传统矢量控制在电流传感器故障情况下电机无法控制的问题,省去了电流传感器的成本。仿真实验和电机台架试验结果表明,该方法不仅能够扩大电机高效工作区,而且提高了电机控制系统的可靠性。     

直接驱动XY平台全局快速Terminal滑模控制

针对永磁直线同步电机驱动XY平台系统的非线性、不确定性及轮廓误差模型复杂等问题,设计了基于等效误差法的全局快速Terminal滑模轮廓控制器.运用等效误差法建立容易计算的直接驱动XY平台非线性等效误差模型;采用全局快速Terminal滑模控制方法设计直接驱动XY平台轮廓控制器.该控制方法可以促使系统在有限时间内迅速收敛到平衡状态,同时能抑制负载扰动和参数不确定性对系统性能的影响.仿真结果表明,所设计的轮廓控制器使直接驱动XY平台具有了较高的轮廓加工精度和较强的鲁棒性.     

轮边驱动液压混合动力车辆再生制动控制策略

针对如何有效利用再生制动节约能量,合理分配各轮再生制动力,以及协调再生与摩擦制动的关系等影响混合动力车辆节能效果及制动安全的关键问题,以轮边驱动液压混合动力车辆为原型,根据垂直载荷变化、制动安全性、能量再生效率和储能元件充能状态等因素,提出了基于后向建模方法的轮边驱动液压混合动力车辆制动控制策略。通过在Matlab/Simulink环境下建立模型仿真进行验证,得到了典型工况下车速与液压蓄能器压力变化、再生制动能量回收的关系。结果表明,该控制策略能够在保证制动安全的前提下有效提高能量再生效率。