汽车底盘测功机计算机测控系统的研究与应用

汽车底盘测功机是以工业控制计算机为核心的多功能测试系统,实现了不同工况、不同负荷下动力性能的连续测量,并且增加了燃油消耗的测量,采用自适应控制相结合的控制方案。本文介绍了该系统的硬件、软件、控制方式以及通过电涡流测功机加载来模拟汽车行驶阻力的方法。     

纯电动汽车整车控制器的硬件在环技术建模研究

随着新能源汽车的快速发展,硬件在环测试平台在纯电动汽车整车控制器开发中占据重要地位。本文通过对纯电动汽车整车控制器的硬件在环测试提出理论指导依据,以某车型纯电动汽车整车控制器开发为例,利用硬件在环测试平台按照功能划分进行模型搭建以及在搭建整车模型过程中每一个对应零部件需注意的事项进行研究总结,为硬件在环技术应用于纯电动汽车整车控制器的开发提供参考,有效降低产品开发成本和周期,提高整车开发效率。     

电动拖拉机驱动系统的整体设计

电动农机的电驱动系统主要包括电驱动系统试验台的硬件设计、电驱动测试系统的二次开发。在电驱动系统试验台应具有通用性和可扩展性的功能基础上,对试验台进行模块化划分,主要工作模块包括电源检测模块、动力输出模块、负载模拟模块和数据采集模。根据试验台各个模块的功能分析及传感器等设备的选型,自行设计了电驱动系统试验台;运用LabVIEW图形化可编程软件,进行电驱动系统试验台测试系统主界面的开发,并在LabVIEW中实现试验数据的采集、存储、显示等功能。     

基于硬件在环仿真的复合电源能量管理研究

基于建立的电动汽车用复合电源系统的能量管理策略,采用硬件在环仿真试验的方法进行验证。针对插电式混合动力电动汽车在城市道路上的纯电动驱动模式工作特性,提出一种针对复合电源系统的基于规则的逻辑门限值的能量管理策略,并且搭建了硬件在环仿真试验台。基于北京城市典型工况的硬件在环仿真结果表明,所建立的复合电源能量管理系统能够有效地降低对动力电池的大电流冲击,提高整车的动力性和经济性,延长动力电池的使用寿命。为复合电源系统在实车上应用提供了理论和试验依据。     

扭矩对电驱动系统电磁辐射的影响研究

文章围绕不同扭矩对电动汽车电驱动系统稳定运行工况下产生的电磁辐射是否存在影响这一问题展开研究。为了更好的模拟电驱动系统在实车上的工作状态,试验在携带测功机的电波暗室中进行。结果表明:在1~2MHz和30~80MHz频段内,随着扭矩的增大产生的电磁辐射相应增大,但当扭矩增大到一定程度时电磁辐射趋于稳定。分析得出了影响电驱动系统电磁辐射另一种新的因素——IGBT导通时电压纹波;同时可为电动汽车电驱动系统制造商在设计和制造过程中提供一定的参考价值,使其在今后的设计中更加有针对性的采取相应措施来提高电磁兼容性能。     

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。     

基于硬件在环仿真技术的无级变速器试验系统研究

为合理评价CVT车辆的燃油经济性,结合了路面试验数据与软件仿真,建立基于硬件在环仿真技术的无级变速器(CVT)试验系统.CVT硬件在环仿真试验系统包括负载模拟,驾驶员模拟和油耗测量.负载模拟首先利用车辆路面试验数据,建立道路负载模型, 再通过复合控制的方法,抑制多余力矩的产生,合理控制负载电机输出扭矩,模拟汽车行驶时的道路负载.驾驶员模型是将循环工况的目标车速和实际的车速作为模型的输入,目标节气门开度作为模型的输出,再通过电子控制器控制节气门开度模拟驾驶员动作.最后通过完成标准循环工况下的油耗测试和评价,验证系统的合理性.     

永磁同步电机模糊PID-内模控制系统研究

在取消离合器和同步器的纯电动汽车电传动系统中,PMSM作为纯电动汽车驱动源在电动汽车的变速过程中起着断开动力和主动同步的作用.在PMSM控制系统中,通过内模控制算法对电流环PI控制参数进行了整定,在传统的转速环PID的基础上建立了模糊控制规则,并在matlab/simulink仿真环境中搭建了PMSM的仿真模型,并进行了仿真实验.仿真实验结果表明,通过内模PI控制和模糊PID控制算法可以使PMSM控制系统获得更好的调速性能和转矩输出性能,提高了控制系统的鲁棒性.     

电子驻车制动系统硬件在环仿真与测试

文章介绍了电子驻车制动(EPB)系统的组成和工作原理,运用硬件在环测试对EPB电控单元控制策略进行验证,能降低实车测试的风险。基于dSPACE平台,分别从硬件台架的开发与试验软件的设计两个方面进行说明,其中硬件方面包括坡道驱动模块、坡道保护模块、开关模块;软件方面包括I/O接口模型、步进电机控制模型、ControlDesk试验管理界面。通过对不同工况下的EPB控制功能进行仿真测试,实验结果不仅证明了EPB硬件在环试验方法的有效性,也同步验证了EPB硬件在环试验平台的有效性。     

轮毂式永磁直流测功机系统的研究

轮毂电机性能好坏直接影响电动车性能,因此有必要对轮毂电机动态特性进行测试。笔者通过分析永磁直流测功机系统的工作原理,设计了框架式测功机结构,采用双万向联轴器联接发电机输出轴、转矩转速传感器和被测电机的输入轴,并通过一对外啮合齿轮副建立了发电机与被测电机的机械传输链。设计了基于脉宽调制信号的直流测功机系统加载电路,采用等效的模拟负载代替真实负载,构建了轮毂式永磁直流测功机系统。实验结果表明,该轮毂式直流测功机系统结构简单、控制容易、使用方便,满足了中小功率轮毂电机的动态特性测试的需要。     

电动汽车电机驱动系统及其控制技术的研究

电动汽车驱动系统及其所采用的控制方案是决定电动汽车性能的关键技术。高性能的电动汽车采用闭环控制和先进的控制算法,并采用普通硬件和复杂软件相结合,实现电动汽车不同的使用要求。介绍了电机驱动系统的布置方式,比较了不同类型电动汽车驱动系统的优势和不足,探讨了驱动系统的参数选择,分析了电动汽车所采用的控制技术。最后,预测了电机驱动系统未来的发展方向。     

双电机双轴驱动电动汽车控制系统开发

为开发双电机双轴驱动电动汽车整车控制系统,进一步提升整车性能,通过分析该动力构型电动汽车的特点,确定了整车控制器的功能,研究了整车需求转矩的计算方法.提出一种基于惯性权重线性递减有限粒子群算法的双电机电动汽车驱动转矩分配策略,研究了在转矩分配过程中,既保证两个驱动电机的整体效率,又避免前、后电机驱动转矩过大导致前、后驱动轮打滑现象发生的控制算法.进行了双电机双轴驱动电动汽车控制系统在NEDC工况下的硬件在环测试,结果表明:开发的双电机双轴驱动电动汽车控制系统能够根据整车需求进行单、双电机驱动模式的实时切换.可见该控制系统能够对整车进行有效的控制,为同类构型电动汽车的研究奠定基础.     

硬件在环测试在插电混动汽车整车控制器开发中的应用

介绍了硬件在环测试在某一插电式混合动力汽车的整车控制器(HCU)开发过程中的应用。硬件在环测试设备采用了Mathworks公司的xPC作为实时环境运行整车模型,xPC可将X86 PC转变为一个实时系统,可支持多种I/O采集卡。测试结果表明,所设计的HCU控制模型可以很好地跟随工况车速,并实现了较好的节油效果;实车测试结果也与硬件在环测试结果接近。     

轮毂电机驱动电动汽车的电制动特性研究

轮毂电机驱动电动汽车技术的关键点在于轮毂电机设计与驱动电动汽车的悬架设计,本文主要从轮毂电机驱动电动汽车的液压制动系统与轮毂电机电制动瞬态、稳态特性方面切入分析了其电制动特性内容,同时验证轮毂电机驱动电动汽车的电制动控制技术性与可行性.     

电力驱动汽车用BLDCM转速的模糊控制

本着提高电动汽车无刷直流电机驱动系统性能的想法,采用模糊控制来实现时无刷直流电机的控制.在控制策略上,速度环采用PI控制算法,电流环采用PID控制算法.其中PID控制器具有算法简单、可靠性高等优点,充分满足了电动汽车对驱动系统的控制要求.     

电动汽车驱动控制系统快速控制原型测试平台研究

为了提高电动汽车驱动控制系统的研发效率、降低测试成本,基于V模式开发流程,利用NI CompactRIO嵌入式控制系统设计了电动汽车驱动控制系统的快速控制原型—整车驱动力cRIO控制器。通过搭建的后轮独立驱动电动汽车试验平台进行了驱动控制系统快速控制原型测试,验证了试验车辆的动力性及电子差速控制的有效性。研究结果表明,快速控制原型测试使得电动汽车驱动控制系统的开发验证工作更加便捷,提高了系统开发效率,节省了开发成本。     

电动轮式畜禽巡检车负载驱动试验及分析

针对电动轮式小车的轮毂电机驱动控制及其稳定性问题,笔者采用嵌入式控制器和电流、速度双闭环控制方法,建立了轮毂电机的驱动控制系统。设计了电机驱动电路、速度检测电路、电流检测电路及过流过载保护电路,采用模糊自适应比例积分微分(proportion integration differentiation,简称PID)控制算法,在测功机平台上模拟电动轮式小车在受突变负载时的实际运行状况,对该控制系统的稳定性进行试验与分析。试验结果表明:该小车启动稳定,在施加不同负载情况下能够维持稳定的速度运行,在过流过载情况下触发保护系统,防止电流过大烧毁硬件电路,进行堵转试验系统未出现故障。此驱动控制系统安全可靠,稳定性好,可为分析验证电动轮式小车驱动控制系统的稳定性提供参考。     

基于NI-PXI平台的电液比例阀硬件在环仿真研究

比例阀放大板作为电液比例阀的配套控制设备,能够驱动阀芯运动,同时采集阀芯位置反馈,形成控制闭环。为探究一种新的比例阀放大板测试技术,采用NI-PXI平台和LabVIEW软件,对比例阀进行了硬件在环仿真。在PXI实时系统环境下,采集比例阀放大板驱动信号,搭建比例阀传递函数模型,通过模拟阀芯位置传感器将计算结果反馈至比例阀放大板。结果表明采用硬件在环仿真方法,可在一定程度上用比例阀硬件在环仿真模型替代实际比例阀,完成与放大板组成的闭环控制。     

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.     

纯电动汽车电驱动故障诊断监控系统设计

针对纯电动汽车电驱动系统发生故障概率较大、发生原因较为复杂、故障种类较多、对汽车的正常行驶影响较大等特点,提出了电驱动故障诊断监控系统的总体方案,完成了系统的硬件搭建,并对各模块进行了选型设计。