控制力矩陀螺伺服系统的自适应滑模控制器设计

本文针对控制力矩陀螺伺服系统,提出了一种自适应滑模控制方法。该控制器采用模糊逻辑方法来解决滑模变结构控制器中所固有的抖振问题,给出了相应的自适应滑模控制率。进一步,采用Lyapunov方法从理论上证明了该控制器的稳定性。仿真结果表明,该自适应滑模控制对控制力矩陀螺伺服系统控制的有效性。     

电动汽车永磁同步电机滑模低速控制

针对采用永磁同步电机i_d=0矢量控制调速的电动汽车电机驱动控制系统,为了改善其抗负载扰动能力,并且当电动汽车处于低速运行时,能够输出大转矩,将滑模变结构控制中的变指数趋近律进行改进,设计了一种滑模速度控制器。为了减小滑模变结构控制的抖振问题,引入饱和函数来代替符号函数,同时考虑到滑模速度控制器中存在滞后问题,将饱和函数与经过积分环节后得到的信号相乘,在提高了响应速度的同时增强系统的抗扰动能力。经过仿真验证,不同负载工况下,滑模速度控制器具有较强的鲁棒性和抗扰动能力,满足电动汽车低速运行工况下输出大转矩的要求。     

考虑系统静态电压稳定性的电动汽车充电设备就地控制方法研究

随着电动汽车的大规模发展,其峰值充电负荷占全网负荷的比例日益上升,给电网的静态电压稳定带来了负面影响。试图将电动汽车充电设备纳入电力系统安稳控制,从而减少这一影响。提出了电动汽车充电设备的三种控制方法:灵敏度控制方法、理想控制方法以及下垂控制方法,并对其控制效果进行了对比。三种方法都能够达到提升系统负荷裕度的目的,但其中的下垂控制方法更适合实际控制应用。将下垂控制应用到新英格兰39节点系统,在不同渗透率和不同充电速率情况下分析其对系统电压稳定性的影响。结果表明下垂控制能够明显提高系统负荷裕度,是一种有效的电动汽车充电设备就地控制方法。     

考虑系统静态电压稳定性的电动汽车充电设备 就地控制方法研究

随着电动汽车的大规模发展,其峰值充电负荷占全网负荷的比例日益上升,给电网的静态电压稳定带来了负面影响。试图将电动汽车充电设备纳入电力系统安稳控制,从而减少这一影响。提出了电动汽车充电设备的三种控制方法：灵敏度控制方法、理想控制方法以及下垂控制方法,并对其控制效果进行了对比。三种方法都能够达到提升系统负荷裕度的目的,但其中的下垂控制方法更适合实际控制应用。将下垂控制应用到新英格兰39节点系统,在不同渗透率和不同充电速率情况下分析其对系统电压稳定性的影响。结果表明下垂控制能够明显提高系统负荷裕度,是一种有效的电动汽车充电设备就地控制方法。     

交流力矩电动机电压前馈补偿式的堵转力矩控制原理与应用

针对某些施力控制场合的需要，根据交流力矩电动机的堵转力矩与定子电压成平方关系的特点，提出一种基于定子电压前馈补偿式的三相交流力矩电动机堵转力矩控制方法和实现技术该方法具有堵转力矩稳定度高、实现容易、调试方便、操作简单、运行可靠等特点。介绍了该系统在橡胶传动带磨削机中的应用实例。     

电动汽车充电系统滑模控制方法研究

该文将电动汽车充电系统分为整流系统和降压系统。整流系统集充电、驱动与一体,根据磁场抵消原则,使电机在充电过程中保持静止。针对降压系统输出电压动态响应速度慢,稳态精度不高等缺点,提出一种基于改进幂次趋近律的滑模控制方法。改进幂次趋近律使系统在一定时间内到达滑模面。在受到有界外部扰动时,滑模面与其导数收敛到平衡点附近邻域内。定义降压系统输出电压误差和误差变化率作为状态变量,设计二阶滑模控制器,并给出控制器参数选择范围。搭建控制器仿真模块和实验平台,仿真和实验结果表明,整流系统直流侧电压稳态性能较好,基于改进幂次趋近律的降压系统能较好提高系统动态性能,增强稳态精度,减小抖振     

基于滑模PI控制的电动汽车集群出力与调频联合优化

电动汽车(EV)集群在参与电网调频时,持续大量的出力可能会导致系统频率出现超调现象,且会增加系统的调频成本和对EV集群的补偿成本。在保证系统频率稳定的前提下,为了协调EV集群与发电机的出力,提出了基于滑模比例-积分(PI)控制的发电机和EV集群联合优化方法,并以系统调频成本和频率稳定为目标,对EV集群的车辆投入比例进行优化。考虑私家车、公交车、出租车这3种类型EV参与电网辅助调频,建立了EV集群参与微电网调频的单区域系统模型,通过滑模PI对EV集群进行控制,在保证频率稳定的情况下,显著减小EV集群出力;进一步对EV集群车辆投入比例参数进行优化,显著降低系统的调频成本。对发电机容量充足、不足的工况进行仿真,并对比参数优化前、后的结果,验证了所提联合优化方法的有效性和经济性。     

交流力矩电动机电压前馈补偿式的堵转力矩控制原理与应用

针对某些施力控制场合的需要,根据交流力矩电动机的堵转力矩与定子电压成平方关系的特点,提出一种基于定子电压前馈补偿式的三相交流力矩电动机堵转力矩控制方法和实现技术该方法具有堵转力矩稳定度高、实现容易、调试方便、操作简单、运行可靠等特点。介绍了该系统在橡胶传动带磨削机中的应用实例。     

直流变频空调器中两种力矩控制对比分析

目前,在直流变频空调器的低频力矩控制方式应用最广泛的有两种,衡力矩控制和可变力矩控制,在改善低频振动方面可变力矩稍占优势,在省电节能方面衡力矩控制更具优势,二者各有所长,在倡导节能减排的今天,衡力矩控制更有优势!     

Adaptive yaw stability control by coordination of active steering and braking with an optimized lower-level controller

In this article, an integrated multiinput multioutput model reference adaptive control algorithm is presented based on active front steering and effective direct yaw moment distribution as an advanced driver assistance system. Vehicle parameter uncertainties in mass and tire-road friction coefficient are considered through adaptation laws at the upper level in the control structure. The efficient distribution of yaw moment on the rear wheels is performed via a constrained optimization at the lower control level. Control commands are executed by additive steering angle on front wheels and brake torque applied on one of the rear wheels. Simulation results for different lateral maneuvers are employed for the evaluation of the proposed adaptive control method. The performance of the integrated control algorithm to enhance vehicle handling and stability is shown on various road conditions.     

Running stabilization control of electric vehicle based on cornering stiffness estimation

In this paper, novel direct yaw moment control (DYC) with road condition estimation and anti‐slip control is proposed for electric vehicles. An inner‐loop observer controls the vehicle traction, and an outer‐loop observer stabilizes the yawing motion of the vehicle. An immeasurable parameter known as cornering stiffness is estimated from the detected yaw‐rate, steering angle, wheel speed and yaw moment observer output in real time. Thus, the accurate control input can be generated with the estimated parameters. The proposed adaptive control is compared with a conventional robust control method under dry and snowy terrain conditions. Experimental results show that the proposed control algorithm properly attenuates the yaw‐rate error. ©2008 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 166(4): 97–104, 2009; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20569     

混合动力汽车电子节气门双环滑模控制策略研究

针对混合动力汽车用电子节气门系统非线性特性以及控制系统中的扰动,在电子节气门的数学模型基础上,设计了基于非线性终端滑模面的内外环滑模控制策略。与此同时,为了实现混合动力车在复杂的行驶工况下对电子节气门控制系统不可测量变量和不确定扰动进行准确估计,设计了非线性扩张状态观测器,分别对3种不同工况下电子节气门角度跟随进行了实验验证。实验证明,采用的内外环滑模控制策略提高了电子节气门系统收敛速度,无超调现象,满足了混合动力汽车电子节气门高精度角度跟随的目标需求。     

计及电动汽车充放电负荷的分布式电压稳定监控方法

提出了一种计及电动汽车充放电负荷的分布式电压稳定监视和控制方法。在监视方面,利用带可变遗忘因子的递推最小二乘方法对时变戴维南等值电路参数进行辨识,更加准确地对本地电压稳定裕度进行评估。在控制方面,建立优化控制模型,在考虑电动汽车充放电约束的条件下,优先减载电动汽车充放电负荷,求解最大的电动汽车充放电负荷减载量。在发挥电动汽车负荷可充可放特性的基础上,减少传统负荷的减载量,减小控制代价,提高减载的可行性。利用IEEE39节点系统的算例验证了所提出的分布式电压稳定监视方法的准确性和计及电动汽车充放电负荷的电压控制方案的可行性。     

电动汽车感应电机DTC变结构双模糊控制

电动汽车感应电机传统直接转矩控制驱动系统存在转速自适应性能差和低速转矩脉动等问题。针对这些问题,提出一种基于转速、磁链和转矩变结构模糊控制的感应电机直接转矩控制驱动系统。采用速度模糊自适应PI控制实现电动汽车变负载下转速的稳定控制,采用磁链和转矩变结构模糊控制解决转矩的脉动问题。仿真和实验结果表明:该系统磁链和转矩得到了更精细的控制,降低了低速转矩脉动,同时转速模糊控制使电动汽车获得较好的驱动自适应控制性能。     

混合电动车用PWM整流器控制方法的研究

分析了PWM整流电路各种控制方法的优缺点,提出了将空间电压矢量控制和定频滞环优化矢量电流控制相结合的复合控制策略,既保证了系统有好的静态特性,又保证了系统的快速跟随性。对空间电压矢量方法进行了改进,在不改变系统输出特性的前提下,使开关频率降低了50％。仿真结果证明复合控制方法使系统具有控制精度高,调节时间短,超调量小等优点,能够满足混合电动汽车能量回馈系统的要求。     

面向大规模电动汽车集群的建模与控制方法

可再生能源的广泛接入对系统源荷平衡产生了深刻的影响,大规模接入电网的电动汽车(EV)集群具有快速可观的可调节潜力,能够为系统源荷平衡提供功率调节支撑.已有的大规模EV集群建模和控制方法需要模拟各独立EV的响应特性以及开发独立的控制信号,模型复杂度高且计算量大;同时大量的控制信号会加大实时通信压力,对通信设施要求高.为了...     

电动车电池均衡控制的建模与分析

电动汽车电池的不一致性是影响其性能的主要因素,研究电池的均衡控制技术很重要.建立了一种用于电动汽车电池均衡的能量闭环智能控制模型,根据模型的原理提出了一种逆变分压动态充放电均衡控制策略.研究结果表明:研究的控制模型和策略具有高效、节能和智能化的特点,适合于电动汽车电池的在线均衡.