基于横摆角速度负反馈的电传动履带车辆原地转向控制策略

针对电传动履带车辆的原地转向问题进行了转向控制策略研究。建立了转向动力学模型,进而提出一种基于横摆角速度负反馈的双侧电传动履带车辆原地转向控制策略,将电机最大力矩作为力矩控制初始值以提高转向响应能力,引入横摆角速度负反馈并通过方向盘转角信号控制负反馈增益;对负反馈函数中的参数M与k对控制效果的影响进行了理论分析,为控制系统的设计提供了依据;进行了MATLAB仿真,仿真结果表明控制策略合理有效。     

电传动履带车辆转向补偿控制策略研究

为解决双侧电传动履带车辆转向灵敏度不高、可控性不好的问题,对履带车辆转向控制策略及其验证方法进行了研究。建立了面向实时控制的履带车辆动力学和电驱动系统Simulink模型。在原有转向控制方法的基础上,将踏板行程、方向盘行程和行程变化率作为输入变量,提出了一种基于模糊的转向补偿控制策略。利用d SPACE硬件搭建了驾驶员-测试控制器在环的履带车辆转向系统实验平台,对所提出策略进行了硬件在环测试。研究结果表明,与直接转矩控制相比,基于模糊的转向补偿控制策略能够显著提高系统的响应能力,将系统的转向及回正响应时间分别缩短了0.873 s和0.550 s,且控制策略结构简单、实时高效,为电传动履带车辆的转向系统灵敏性与可控性研究提供了参考。     

电传动履带车辆"驾驶员-综合控制器"在环的双侧驱动控制实时仿真

为了在系统设计阶段及早验证控制方案可行性,把"驾驶员-综合控制器"纳入电传动履带车辆双侧驱动控制仿真闭环,建立双侧驱动电传动履带车辆及驱动系统模型.采用真实的驾驶员操纵设备和产品型综合控制器,不同控制策略使用不同CAN通讯协议匹配,被控对象及其外界环境通过数学模型在dSPACE中实时运算来模拟实现,构建包括CAN通讯在内的电传动履带车辆"驾驶员-综合控制器"在环双侧驱动控制实时仿真平台.基于该平台展开以驾驶员操作为输入的硬件在环仿真.仿真结果表明:该平台能进一步验证产品型综合控制器动力学控制算法代码,分析评估不同控制策略下车辆的机动性能.     

履带车辆液压机械差速转向控制策略研究

针对液压机械差速的履带车辆转向控制,在车辆动力学建模和驾驶员操控信号解析的基础上,提出一种基于驾驶员模型的模糊前馈-反馈控制策略。该控制策略将驾驶员模型输入的归一化方向盘转角及其变化率作为模糊前馈控制输入,对液压系统排量比进行补偿;将实际转向半径与目标转向半径的偏差及其变化率作为模糊反馈控制输入,对液压系统排量比进行修正,从而达到对两侧履带速度的补偿修正。仿真结果表明,与传统PID控制和模糊PID控制相比,模糊前馈-反馈控制能缩短转向动态响应时间,更好地跟踪驾驶员转向意图,且在转向阻力扰动下转向半径的波动明显减小,提高了转向轨迹的稳定性。     

履带车辆传动机构实现转向再生功率传递的构型特征研究

对于电驱动履带车辆传动机构,基于双独立式方案的中间功率耦合行星传动机构可以实现转向再生功率的高效传递。针对由两个行星排组成的功率耦合机构,研究了能实现转向再生功率传递的构型特征。为了进行一般性的研究,提出一种新的行星传动的图论模型,这种模型使得构件的属性能用其特征参数表达。对于具有两个运动自由度的功率耦合机构,其拓扑结构只有一种类型。根据输入和输出的构件的选择,可以分为两个子类。针对这两类构型进行理论分析,得出了实现转向再生功率传递的参数特征。根据参数特征,可以得到实际构型。仿真结果与理论分析吻合。分析方法可以进一步用来分析由多个行星排组成的功率耦合机构,为履带车辆传动机构的构型设计提供理论依据。     

履带车辆坡道转向特性研究

针对研究履带车辆坡道转向力学特性的必要性和重要性;根据履带车辆转向的运动特点,对履带车辆坡道转向条件进行分析,建立了坡道转向动力学模型,推导出压力中心偏移量、接地面瞬时转向中心偏移量、转向阻力矩、转向所需的制动力和牵引力随着履带车辆方位角的变化关系.通过实例计算,分析了接地面瞬时转向中心偏移量和转向所需的制动力和牵引力的变化规律及不同转向半径和坡度对转向稳定性的影响,指出了导致履带车辆坡道转向的不稳定因素.     

履带车辆硬地面转向阻力矩算法的研究

提出履带车辆一边履带驱动、另一边履带制动实现转向时地面产生的阻力矩的计算方法。通过建立相对车辆静止的动坐标系,推导出履带板上任意点的运动速度方程。地面对履带板上接触点的摩擦力方向与该点的运动速度方向相反,从而确定出产生转向阻力矩的摩擦力的大小和方向,对转向中心取矩得到转向阻力矩。通过求解运动学方程组,得出转向阻力矩。研究表明,履带与地面问摩擦力沿履带方向的分力提供转向驱动力,垂直履带方向的分力产生转向阻力。该转向阻力矩计算方法比传统计算方法更加精确。     

电传动推土机双侧驱动转速控制策略

为了解决双电机独立驱动的电传动履带推土机的直线行驶和转向的控制问题,提出了基于转速调节的控制策略,该控制策略将驾驶员输入信号解释为电机的目标转速,控制量为两侧电机的目标转速。首先建立了电机驱动系统数学模型和整车动力系统的数学模型,然后基于Matlab/Stateflow建立了控制策略,接着利用Matlab/Simulink建立了包括推土机输入模块、控制策略模块、电机驱动系统模块、整车动力学模块的双电机独立驱动系统的仿真平台。最后在仿真平台和试验台架上进行了验证。实验结果表明:基于转速调节的控制策略是一种有效的控制策略。     

基于RecurDyn的履带车辆高速转向动力学仿真研究

采用多体动力学仿真软件RecurDyn的履带车辆子系统Track(HM),建立某型履带车辆多体动力学模型,对履带车辆在硬、软两种地面的高速转向过程进行动力学仿真和对比分析,着重讨论履带车辆在软地面高速转向的动力学特性,为履带车辆转向性能的研究与高速转向的正确操作提供指导。     

电传动履带装甲车辆基本运动性能仿真

随着电传动在履带装甲车辆上的应用越来越广泛,设计了一种轻型电传动履带装甲车辆方案,并提出了其性能指标。为了验证该方案性能指标中的基本运动性能,利用Matlab软件搭建了直流无刷电机控制系统模型,利用Recurdyn软件搭建了车辆的动力学模型,并通过软件接口技术构建了联合仿真模型。然后对原理样车的加速性能、最高速度以及爬坡性能进行了仿真和分析,仿真结果表明:用虚拟样机技术对电传动履带装甲车辆进行建模和仿真是可行的,同时其基本运动性能与提出的性能指标基本一致。     

履带车辆驾驶控制的遥控化研究

在对履带车辆的驾驶控制方式进行分析的基础上，阐述了履带车辆遥控化的关键技术－－驾驶控制指令的设计与生成技术，以有遥控车辆的自动操纵技术。经遥控化技术改造后的履带车辆在场地试验中表现出良好的驾驶控制性能。     

混合动力电动汽车转矩管理控制策略设计

混合动力汽车的出现在一定程度上缓解了能源危机和环境问题。控制策略作为混合动力汽车的核心技术,对动力性和燃油经济性的实现起到至关重要的作用。主要研究模糊逻辑控制策略的制定及基于 Advisor 的仿真。提出了将总需求转矩和电池荷电状态划分为更多模糊子集以得到更细的模糊规则的方法。通过比较仿真结果验证了细分的模糊逻辑控制策略对提高动力性和燃油经济性的积极作用。     

电动汽车永磁同步电机控制策略

永磁同步电机(PMSM)由于尺寸小、质量轻、功率密度高等特点,符合电动汽车驱动电机轻量化小型化的发展趋势,逐渐成为主流。但是由于其非线性、强耦合的特点,电机驱动控制系统需要更为先进智能的控制算法进行控制。以永磁同步电机为研究对象,对比分析现阶段永磁同步电机的控制策略。传统控制策略相对成熟且成本低,但鲁棒性和动态响应速度较差,智能控制策略自适应性良好,但缺乏针对电机参数的调节。最佳的PMSM控制策略是结合多种控制策略的复合控制。     

基于多目标遗传算法的混合动力电动汽车控制策略优化

混合动力电动汽车是一个高度复杂的非线性系统,并且影响其控制策略的参数较多,要对这样的系统进行优化,常规的优化算法显得无能为力,模型的精确程度也直接影响了选取参数的可靠性.应用汽车动力性、排放性高级模拟分析软件AVL CRUISE,联合Matlab/Simulink软件,建立合动力电动城市客车整车动态性能仿真分析模型,以百公里油耗和排放指标为优化目标,运用多目标遗传优化算法,针对欧洲、日本及中国的城市公交循环工况对混合动力系统工作模式的选择和能量流的分配进行全局优化,减少了运算时间,获得一组可靠的可行解,精确地确定出控制逻辑参数.该解集在很大程度上同时提高了原车的燃料经济性和排放性能,并且为混合电动车的设计和控制提供了一个适宜的选择范围,设计者可以按不同的要求进行不同的方案选择.     

并联式混合动力汽车模糊逻辑控制策略的研究

针对并联式混合动力汽车,设计了一种模糊逻辑驱动控制策略,算法简单实用,通过ADVISOR软件验证了控制策略的可行性;结合CAN网络特点,完成了硬件电路设计,通过调试能正常工作,达到了设计预期.     

电动汽车控制策略及实例化研究

阐述了电动汽车的动力系统原理,针对整车控制器的功能需求,讨论了其硬件部分的电源电路、信号采集电路、中央处理单元和输出驱动电路以及软件的模块化设计,给出了整车控制器的电路原理图;讨论了电动车系统控制策略,包括充电、上电、辅助作业系统、DC/DC和电子档位等;最后,进行了实例化研究。     

基于dSPACE的电动汽车控制策略研究

首先分析了纯电动汽车整车控制系统的国内外发展现状及功能需求,制定了整车控制系统的开发流程,并分别对行车模式调度、行车转矩控制的控制策略进行了分析。然后制定了整车控制系统总体结构图,并对行车模式调度结合MATLAB/SIMU?LINK进行模型的建立。最后基于dSPACE行车模式调度仿真进行测试,验证模型的准确性。     

基于模糊PID扭矩识别的混合动力汽车优化控制

提出了一种基于模糊PID扭矩识别系数K的计算方法,并利用K对驱动模式进行初步判断。使用粒子群-蚁群组合优化算法对控制策略中的关键控制参数及部分动力系统参数进行了优化。优化后,在保证整车动力性的基础上,油耗和排放都有所降低。对优化后的控制策略进行了硬件在环仿真,仿真结果表明,基于模糊PID扭矩识别的控制策略可以实现基本的能量管理,且控制效果优于未引入模糊PID扭矩识别的控制策略。