基于可信度因子推理模型的电池组均衡方法

针对锂离子电池在成组使用过程中出现的电压、容量、内阻等不一致性问题  ,分析了传统电压均衡策略的优缺点,结合双向Cuk分组均衡器控制简单、均衡能量可双向传输及均衡电流易控制的特点,提出了一种基于可信度因子(C-F)  推理模型的分组均衡方法。该方法定义了单体电池的荷电状态(SOC)和端电压的不均衡度,利用C-F推理模型得到了电池组整体不均衡度,通过控制拓扑电路的均衡电流大小和方向减小了电池组的不一致性。对比实验表明,该方法能够有效地减小单体电池端电压和SOC的不一致性,提高电池组的整体能量利用率。     

PCD刀具高频感应钎焊温度控制系统设计

为满足PCD刀具高频感应钎焊过程中对温度控制的需要,设计了一套基于模糊PID复合的控制系统。设定一阈值,当温度偏差超过该阈值时,系统采用模糊控制,提高系统的动态性能;当偏差在阈值内时,采用PID控制,提高系统的稳态性能。利用MATLAB将该控制系统与传统PID控制方式进行了仿真对比。仿真结果表明:该控制系统具有响应速度快、稳态误差小、超调量小等优点,可以满足工程实际需要。     

基于遗传算法的数控机床进给伺服系统模糊PID位置控制研究

文章针对电机引入的非线性、参数不确定性及对位置伺服系统快速定位和无超调的要求问题,提出了一种新的位置控制方法,即基于遗传算法的模糊PID位置控制。该方法结合遗传算法和模糊PID控制的优点,利用遗传算法优化模糊PID控制系统的模糊控制规则,通过模糊控制规则对PID参数进行实时修改。仿真结果表明,这种位置控制器具有良好的稳态精度和动态响应,与传统比例位置控制的伺服系统相比,具有良好的动态、稳态性能以及较强的鲁棒性。     

基于MATLAB的直流无刷电机模糊PID控制设计

针对直流无刷电机控制性能指标复杂的特点,文中在智能控制技术方面着重以模糊PID控制技术进行研究,探索了电机控制系统动态性能指标的优化控制方法。按照控制原理对电机控制系统进行系统设计,确定了直流无刷电机模型;基于模糊PID控制原理进行系统控制器设计,针对各项PID参数进行求解;开展了基于MATLAB的设计研究与模糊PID系统仿真。通过系统对比设计,相较传统PID,运用模糊PID对非线性被控对象进行控制,得到了更好的稳定性以及鲁棒性。     

基于粒子群优化的同步风力发电机励磁系统的变论域模糊控制

针对直接并网型同步风力发电机励磁系统非线性、时变性及风力发电机运行工况多变等特点,提出了一种基于粒子群优化的同步风力发电机励磁系统的变论域模糊控制方法。该方法中,通过分析确定变论域伸缩因子的结构,利用粒子群算法优化其参数,实现伸缩因子参数的智能寻优。将粒子群优化的变论域模糊控制器应用于励磁控制中,根据电压环的性能指标建立目标函数,通过对基本论域自适应调整,实现了同步风力发电机励磁系统在全工况下的自适应控制,提高了发电机端电压的调节精度和运行的稳定性。仿真结果表明,基于粒子群优化的变论域模糊控制在动态性能和稳态性能上优于模糊控制。     

基于模糊PID与智能联动控制的空压机恒压供气系统

针对煤矿空压机组母管压力的稳定性问题,对空压机的控制方法进行了研究,采用模糊PID控制和联动控制相结合的方法,以可编程序控制器PLC为硬件开发平台,设计并研发了基于模糊PID与智能联动控制的空压机的恒压供气控制系统,对空压机模糊PID控制的关键程序进行了研究,采用Matlab/Simulink软件对空压机模糊PID控制系统进行了建模,对空压机在初启动、负载突增以及压力设定值改变的3种不同工况进行了仿真分析。研究结果表明,基于模糊PID与智能联动控制的空压机恒压供气系统能够根据空压机系统母管的压力变化进行快速的控制调节,具有良好的动态性能和静态性能,保证了空压机的恒压供气的稳定性,大大节约了煤矿的电能消耗,提高了煤矿的生产效率。     

基于LabVIEW起落架磁流变减震器模糊控制系统设计与分析

建立基于磁流变减震器的飞机起落架系统动力学模型,研究基于LabVIEW平台的虚拟仪器技术自整定模糊控制方法,利用控制模块的模糊逻辑工具包（Fuzzy Logic Toolkit）中子程序,完成模糊控制器VI(Virtual Instrument)的语言变量、隶属度函数、控制规则及控制器结构等具体设计步骤。通过建立虚拟仪器前面板和程序框图,对飞机在降落和滑跑不同时刻的机身垂直加速度、机身位移和机轮动载荷控制效果动态跟踪。与被动控制比较,调试得到较好的仿真结果后,在起落架震动实验台上进行实验。结果表明,模糊控制优于被动控制,基于LabVIEW虚拟仪器技术提高了模糊控制系统动态特性和开发效率,具有工程实用价值。     

基于动态免疫模糊聚类的金属焊缝缺陷等级磁记忆识别模型

针对焊缝应力集中及隐性损伤等级的磁记忆定量识别难题,提出一种基于免疫优化的动态模糊聚类模型。以Q235钢预制未焊透焊缝试件为试验材料,进行疲劳拉伸试验,参比X射线同步检测结果与定量标准,提取不同等级的磁记忆信号特征参数向量,考虑试验数据在焊缝缺陷各等级临界状态识别上的模糊、不确定性,引入动态模糊聚类算法,通过输出阈值λ获得初始模糊聚类划分,进一步考虑动态模糊聚类算法易陷入局部最优值等问题,采用具有全局搜索和并行能力的免疫算法进行优化,获得最优阈值λ,最终建立免疫优化的动态模糊聚类模型。验证结果表明,该模型预测损伤等级准确率达90%,为实际工程焊缝缺陷等级评定与设备安全定量评价提供新思路。     

基于模糊PID的梭车速度控制仿真

介绍了模糊自整定PID控制器的设计方法,并利用Matlab中的模糊工具箱设计模糊控制器,在Simulink环境中对梭车的运行速度控制进行仿真。仿真试验结果表明,基于模糊PID的控制系统,可以有效地改善梭车的加速度动态特性,达到了预期目的。     

模糊离散事件系统的自适应监督控制

针对基于模糊自动机的模糊离散事件系统模型在实际工程应用中的不足,从产生式规则出发,建立了该类系统的模糊规则化模型.通过定义结构化的模糊因子并以其构成模糊规则,实现了对模糊状态转移函数的描述.提出了一种包含模糊监控器和模糊控制器的系统闭环监控结构,并针对模糊推理环节给出了具体的实现方法.通过定义一种可动态调整的模糊规则允许发生度,实现了系统的自适应监控机制.借助电动汽车电池均衡管理系统对方法进行了验证.结果表明,系统的运行过程符合预定的目标.     

基于单片机控制的智能充电系统

设计了以西门子C504单片机为控制核心的智能充电装置。该装置包括充电电源和单片机控制电路两部分,其中充电电源采用了高频开关电源技术。系统功能实现方法：在充电过程中采集镍镉蓄电池的端电压及电压变化率信息,经二维模糊控制器的分析处理,输出脉宽已经调整的PWM值,PWM经TLP250信号放大控制二次斩波电路中MOSFET开关管的通断时间,通过改变输出的直流电压控制充电电流。     

车用锂离子动力电池组均衡管理系统研究进展

锂离子电池因其能量密度高、功率密度高和循环寿命长等优势已成为电动汽车动力电池的首选,然而成组后单体间的内阻、容量及电压等特性差异可能对整车电池系统的寿命、安全及性能带来严重影响,而均衡管理是保障动力电池一致性的有效方案。基于电池状态信息对电池组进行均衡管理,能够提高动力电池组的可用容量,降低单体间不一致性所导致的衰减、容量损失,并避免因过充、过放等异常使用而导致的安全风险。但由于高成本的均衡拓扑设计与复杂的均衡控制策略,均衡系统目前较难以广泛推广。梳理近年来均衡管理系统的研究进展与可行方案,较为具体地介绍了均衡电路拓扑结构及其工作原理,并总结了目前常用的与新颖的均衡控制变量,分析各类均衡控制策略在实车应用时的优劣,系统性地比较各种均衡方法的优缺点。梳理目前亟待解决的均衡技术难点,并对均衡技术发展进行了展望。     

基于自适应拓扑的电池动态分组均衡方法

传统电池分组均衡方法用于减小电池组不一致性时,其分组方式存在低效耗能问题,因此提出了一种基于自适应电路拓扑的电池分组均衡方法。结合开关组与Buck-Boost电路特点,设计了用于电池分组均衡的自适应电路拓扑,在分析模糊C均值（FCM）聚类算法需给定初始聚类中心及隶属度矩阵等不足的基础上,从软件角度提出了用于实现电池分组的基于密度的模糊C均值(DBFCM)聚类算法。每个均衡周期内,采用DBFCM聚类算法实现电池单体聚类分组,依托自适应电路拓扑对聚类完成的电池各组进行组间均衡操作。实验结果表明,该方案可有效提高电池组的整体能量利用率,缩短均衡时间,减小单体电池间的不一致性。     

基于电压倍增器的混合储能系统电压均衡方法

传统主动均衡拓扑往往需要大量的开关管、电感、变压器或双向开关等元件实现能量传递,对于电动汽车而言,无疑会增加系统的体积和成本。鉴于此,本文提出了一种基于电压倍增器的电压均衡拓扑,用于锂离子电池和超级电容组成的混合储能系统。电池均衡拓扑和超级电容均衡充电器通过复用半桥逆变电路集成到仅含2个开关管、3个电感以及若干电容和二极管的电路中,可有效降低混合储能系统的体积和成本。电池均衡拓扑具有自模块化特性,电压均衡速度更快,超级电容充电器具有恒流充电特性。本文详细描述了该拓扑的工作模态和波形,并利用PSIM仿真验证了其均衡特性。最后,设计了由4个电池和4个超级电容所组成的混合阵列进行实验验证。实验结果表明,均衡后单体间电压极差降至10 mV以下,证明了所提方法的有效性。     

磷酸铁锂电池组的动态诊断与均衡策略研究

针对混合动力汽车单体电池性能的不一致性造成的不利影响,研究了动态过程中的电池特性规律,并设计了相应的均衡策略,进而进行了试验验证。该策略以高速采样系统为基础,在动态过程中对电池组各单体电压进行实时精确采集并分析处理,再通过大量试验总结出的电池特性规律,动态诊断出需要均衡的单体,并进行均衡。试验结果表明,均衡策略快速准确,效果显著,使电池组使用特性得到了很好的优化。     

基于CAN总线的锂离子电池管理系统

针对不同车型所使用电池数量、电池容量等参数不同的情况,设计了一种锂离子电池管理系统。系统以单片机为核心,CAN总线通信为基础,采用分布式网络控制系统结构,实时检测电池的各种运行参数;根据电池状态进行电池均衡、故障诊断报警;通过人机接口进行系统参数标定;通过读取历史存储信息进行离线分析,改进SOC估算方法和减少故障分析成本。试验结果表明,系统运行稳定可靠,可以应用于不同车型,电压测量精度为±5mV,SOC精度为7％。     

基于荷电状态的锂离子电池组主动均衡控制

针对锂离子电池组中单节电池间的差异性会对电池组的可使用寿命以及容量利用率造成严重影响,设计了一种电感式主动均衡电路。基于递推最小二乘扩展卡尔曼滤波(RLS-EKF)算法在线估算锂离子电池的荷电状态(SOC),同时以SOC值作为均衡准则对锂离子电池组实施均衡控制,实现了一种主动均衡控制策略,并开发了锂离子电池组能量均衡管理系统测试平台。实验结果表明,RLS-EKF算法的SOC估算误差在3.5%以内,并且所提出的主动均衡控制方法极大改善了电池间的差异性,电池的容量利用率大幅度提高。     

燃料电池城市客车能量分配算法研究

高效、清洁已使燃料电池混合动力汽车成为人们关注的焦点。燃料电池多能源的分配控制是其中的一个关键技术,其对汽车经济性、动力性及部件寿命有很大影响。分析比较了四种能量分配控制策略,即恒压浮充策略、基于母线电压的MAP图分配策略、基于电池荷电状态(State of charge,SOC)修正的分配策略和基于SOC和电动机需求功率的模糊分配控制策略,并结合国家863燃料电池城市客车项目进行了仿真分析,比较了各种能量分配控制策略的优缺点。分析结果认为基于SOC和电动机需求功率的模糊分配控制策略具有较强的鲁棒性,工况适应性好,是一种值得研究和应用的控制策略。     

电动汽车锂离子电池能量管理系统研究

为了给电动汽车提供良好的动力来源并保证安全可靠,根据万向纯电动汽车所用的锂离子动力电池的特性,提出了电池能量管理系统的总体设计方案.根据电池组使用要求,对管理系统进行了上位机与监控模块的硬件、软件设计;针对电池均衡的需要,提出了充电均衡控制策略;对电池配组进行了介绍,并提出了一种在工程上可行的电池配组方案.经实际调试和使用,该管理系统在纯电动汽车锂离子动力电池能量管理方面取得了良好效果.