膨胀循环发动机全局快速非奇异终端滑模控制

以某型氢氧膨胀循环发动机为研究对象,基于AMESim建立部件级模型,采取调节氢、氧涡轮旁通阀开度来调节发动机推力、混合比的控制方案实现变推力调节。针对膨胀循环发动机非线性、时变性、不确定性的特点,使用系统辨识手段建立设计点的双输入双输出二阶状态空间模型。利用辨识得到的模型设计全局快速非奇异终端滑模控制器,以部件级发动机模型为控制对象进行AMESim/Simulink联合仿真。仿真结果表明:所设计的控制器动态特性良好,响应迅速,无静差。     

基于Simulink主平台的AMESim/Flowmaster联合仿真技术

为了提高航天系统的整体性能,需要更加精确的控制算法,而联合仿真利用各自平台的优势,提供了更加精确的系统模型,也使得研究的算法更具有真实性和实用性。通过对Simulink、AMESim和Flowmaster 3个软件进行大量研究,提出基于 Simulink 主平台的 AMESim/Flowmaster 联合仿真方案。这种联合仿真技术是利用 Simlink和 AMESim/flowmaster的接口来调用 AMESim/Flowmaster的系统模块,并给出 Simulink和 AMESim/Flowmaster每个接口的详细实现步骤,同时也实现了一个联合仿真案例。研究结果表明,该研究解决了仿真接口模型兼容性和扩展性问题。     

液压制动能量再生系统研究及仿真

着重研究利用液压系统回收制动能量用于起步,以提高车辆的经济性和操控性。通过分析蓄能器、变量泵/马达排量等关键参数,基于AMESim建立液压储能式制动能量再生系统车辆模型,对车辆的制动和起步工况进行仿真研究。结果表明:该系统具有制动效果,且能够利用制动能量的再生实现车辆起步。     

液力缓速器气动控制特性研究

液力缓速器制动力矩由工作腔充液率和输入轴转速共同决定,利用气动电磁比例阀控制缓速器工作腔充液率是缓速器制动力矩控制的一种模式.对电磁比例阀的结构和工作特性进行了研究,建立了电磁比例阀的AMESim仿真模型,设计了电磁比例阀性能试验,仿真与试验结果呈现较好的一致性,仿真模型能够预测不同阶跃输入信号下该比例阀的压力响应特性.     

基于PID控制的越野车ESP控制策略研究

建立了轻型越野车驱动过程的整车动力学模型、发动机模型、车轮模型、传动系模型等,提出了基于PID控制的ESP发动机控制和制动干预控制算法,该控制算法对不同附着条件的路面都具有较好的适应性.建立了该控制算法的轻型越野车加速过程控制的仿真系统,分别对有、无ESP系统的车辆在对开路面上的加速直行和加速转弯性能进行了分析和验证,结果表明ESP明显提高了轻型越野车在不同工况下的行驶稳定性.     

气液混合制动系统的动态特性分析

使用AMESim软件,对气液混合制动系统的各个关键阀件进行了建模和仿真,并对该系统内的压缩气体和制动液的动态变化过程进行了分析,仿真结果表明:用增压器前并联小储气筒的方法,改善制动操纵系统的构成,可以有效减小制动系统的波动幅值,进而减小制动器的低频噪声和振动.     

8×8全电驱动越野车电机液压联合全液压制动系统设计及性能

为验证8×8全电驱动越野车电机液压（简称电液）联合全液压制动系统的可靠性, 依据新一代轮式机动平台独立电驱动车辆制动系统性能指标要求,以某型号8×8全电驱动越野车为研究对象,对新一代电液联合全液压制动系统进行了原理方案设计;考虑系统的长管路特性对输出制动性能的影响,搭建了与整车元件、管路布置1∶1的实验平台,分析了不同工况下全液压制动系统的输出特性。结果表明：新一代电液联合全液压制动系统的输出制动力、制动响应时间等满足整车制动力12.0 MPa、响应时间0.2~0.3 s的制动性能指标要求;制动输出压力与制动踏板的位移及变化率呈线性关系;当电控系统发生故障时,依靠全液压制动系统仍然能满足整车的制动需求。     

重车联合制动电液比例控制系统仿真与实验研究

根据重型车辆联合制动电液比例控制系统的组成和工作特性,分析了其主要控制元件电液比例／伺服减压阀的数学模型,建立了比例／伺服阀控制制动缸系统的非线性数学模型,并给出了制动系统的线性化传递函数;根据所选的具体比例阀特性和系统参数,计算了液压固有频率和PID闭环系统特性。分别进行了闭环系统数字仿真计算、控制系统台架试验和某50 t重型车辆的实际控制试验,三者的数据基本吻合。试验数据表明,采用电液比例阀控制制动缸的联合制动系统具有高响应、高精度的优点。     

电驱动无人履带车辆线控机电联合制动技术研究

电驱动履带车辆具有良好的运动可控性,同时可借助电气制动缓解传统履带车辆制动系统负荷重、寿命短的问题,是履带车辆实现无人驾驶的理想驱动方式。通过对某电驱动履带车辆制动系统的无人化设计研究,提出了一种机电联合制动系统线控化的完整技术方案。该方案采用一种改进的三段式机械-电气制动结合方式,并在保证既定制动性能前提下按照最大化制动能量回收的原则,给出了相应的机械-电气制动力分配策略。按照该方案进行平台搭建后,进行了制动性能实车试验,验证了该系统具有良好的制动性能和工作稳定性,可在充分满足国家军用标准对军用履带车辆制动性能要求的同时,保证整体效率在25%左右的动能转化效率。     

基于永磁同步电机的发动机高低压联合起动策略研究

针对低温环境下发动机起动困难的问题,根据发动机起动过程中不同转速下的起动力矩需求,基于永磁同步电机原理及最大扭矩电流比控制方法,采用曲线拟合,确定了电机起动中电流的控制方案,实现了高低压联合起动时,最低能耗下发动机的可靠起动,并通过起动系统样机台架性能测试,验证了联合起动策略的有效性.     

某重型车辆联合制动的仿真研究

分析了某重型履带车辆的制动系统,提出增加液力制动的必要性,重点研究了该型车的液机联合制动.仿真结果表明,该型车目前的传动系统仅适用于有限联合,但制动力不能平稳过渡.提出了该型车传动系统的改进方案,并进行了制动性能的仿真分析,结果表明该车的制动性能得到了根本的改善.     

液体发射药火炮加注系统仿真

依据液体发射药火炮加注系统的性能要求,设计了采用三环控制结构的永磁直线同步电机位置伺服系统对定量液压缸活塞位置进行控制,实现可变装药量并精准加注。在AMESim及MATLAB/Simulink仿真平台下分别对液压系统和直线电机位置伺服系统建立仿真模型,对加注系统进行联合仿真,分析了仿真结果,为液体发射药火炮加注系统的应用设计及分析提供了有价值的参考。     

阀门控制腔放气时间的建模与仿真分析

为获得阀门控制腔放气时间的动态特性,建立了液体火箭发动机阀门控制腔放气时间的动态仿真模型,采用AMESim仿真技术进行仿真,仿真结果与试验结果相符.采用所建立的模型分析各种因素对阀门控制腔放气时间的影响,为后期阀门控制腔放气系统的优化奠定了基础.     

履带车辆电传动系统电气机械联合制动建模与仿真

根据电传动履带车辆能量的传递由电气系统完成的特点,提出电气制动与机械制动联合制动方案.制定了紧急制动及其他情况制动的制动策略.在MATLAB/SIMULINK中分别建立电气制动系统模型、机械制动系统模型和踏板信号数学模型的基础上,依据履带车辆的行驶方程将电气制动系统与机械制动系统联合,建立联合制动模型,并针对两种典型制动工况进行了仿真,仿真结果验证了该系统的合理性.     

汽车制动能量再生系统制动力分配研究

对汽车制动能量再生系统的制动力分配控制方法进行了研究,提出了基于ABS系统的防止后轮先抱死控制的车辆制动力分配控制方法,建立了相应的再生制动系统前后轴制动力分配控制策略模型,对控制模型进行了仿真分析,并在本课题组建立的汽车能量再生制动试验台上进行了在环仿真试验,结果表明,该再生制动系统制动力分配控制策略能够保证汽车良好制动性能,制动过程中增加了电机制动率,从而提高了汽车制动能量的回收率。     

电动观光车的智能化改造设计及测试

对现有的电动观光车的底盘系统进行了智能化改造设计,包括车辆的控制与监测系统的智能化设计、驱动系统的智能化设计、转向系统的智能化设计、制动系统的智能化设计.为了提高车辆控制的安全性,增加了冗余设计,包括转向系统角度检测的冗余设计和制动系统位置检测的冗余设计.车辆改造完成后,进行了驱动、转向、制动性能测试,结果表明该方案完全能够满足自动驾驶电动观光车的要求.     

一种低温发动机系统动态仿真的快捷方法

根据低温发动机系统动态仿真的特点,提出以温度、压力、质量流量和焓流量为基本变量的分段集中参数IRC方法,用此方法建立了发动机主要组件的模型,在AMESim平台上进行了仿真。这种方法提高了发动机系统模块化建模的效率,增加了组件模型的通用性,方便了仿真系统的搭建,并且系统结构简单直观,仿真结果可信实用。     

运载火箭推进剂交叉输送系统控制方法仿真研究

利用AMESim软件建立级间多贮箱并联的交叉输送系统仿真模型,利用交叉输送地面试验数据对模型进行修正,开展了2种控制方法的仿真计算,验证了采用截止阀控制和压力差控制:2种方法的可行性。研究表明：贮箱气枕压力和交叉管路流阻是影响推进剂交叉输送的重要因素;截止阀控制方案中贮箱压力的设计需重点满足芯级发动机最低泵入口压力条件,压力差控制方案中需综合考虑满足最低泵入口压力条件和维持芯级液位稳定的要求来设计贮箱压力;截止阀控制方案所需的助推贮箱压力较小、芯级液位控制难度更小,其性能更优。     

基于模糊自适应PID控制的弹药公路运输模拟系统的仿真

建立了弹药运输不同路况下车厢多点振动信号的数据库,作为模拟系统的输入信号,针对模拟实验设备磨损和老化后重新设定PID参数的问题,设计了模糊自适应PID控制器,运用AMESim仿真软件对弹药公路运输模拟系统的液压伺服系统进行了建模,利用AMESim/Simulink联合仿真对该控制器与PID控制器的控制效果进行了对比。仿真结果表明,模糊自适应PID控制器对非线性和时变系统的自适应能力强,能够通过自我调整参数设定获得较好的控制效果。     

基于AMESim和Matlab/Simulink的耦合振动台建模仿真

运用AMESim仿真软件对液压系统进行了建模,利用AMESim和Matlab/Simulink接口功能建立伺服系统的联合仿真模型,进行了仿真试验对比分析.仿真结果表明,该系统能够在两个自由度上谱再现车辆运输过程中的随机振动环境.