整车非线性系统的输入输出解耦及解耦比例微分控制

根据非线性解耦控制理论设计出解耦控制器,以消除装有主动悬架(ASS)和电动助力转向(EPS)的集成控制器中控制通道的耦合和路面不平度的干扰.为进一步减少响应时间和跟踪误差并降低超调量,在解耦控制器的基础上,设计出动态响应较为理想的解耦比例微分(PD)控制器.仿真结果表明,基于解耦控制的ASS EPS集成系统,与未集成的ASS或EPS系统相比,前者能更好地改善汽车动力学特性.此外,解耦PD控制与单独的解耦控制相比,在改善整车的行驶平顺性和操纵稳定性等方面效果也更为明显.为验证理论分析和仿真计算的正确性,进行实车道路试验,试验采用自行设计的ASS EPS集成控制系统,试验结果与仿真计算结果基本吻合,进一步验证了所提方法是正确有效的.     

基于多刚体动力学和规则协调的汽车EPS与ASS建模与控制

应用多刚体系统动力学理论,建立了装备电动助力转向和主动悬架系统的整车多刚体动力学模型。并根据转向和悬架两个系统之间的运动耦合关系,分别设计了EPS和ASS各子控制器,以及基于规则的中央控制器,对子系统监督和协调。在MATLAB下对整车的平顺性和操纵稳定性进行了仿真,结果表明多刚体模型运用在汽车底盘集成控制研究中是方便可行的;采用的控制策略有效改善了车辆的平顺性和操纵稳定性。     

基于干扰抑制的汽车转向与悬架系统的集成控制

建立侧向风作用下的汽车整车横向和垂向非线性动力学模型。考虑到随机路面输入和侧向风干扰,利用L2增益干扰抑制的方法设计出电动助力转向(EPS)与主动悬架系统(ASS)的非线性输出反馈H控制器。在Matlab环境下对驾驶员—汽车—道路闭环系统进行仿真计算。结果表明,所设计的控制器能有效抑制路面随机输入和较大的侧向风干扰,改善车辆的操纵稳定性、转向轻便性和行驶平顺性。     

融合主动转向功能的电动助力转向系统H_∞控制

针对传统电动助力转向(EPS)系统不能在车辆极限工况行驶时实施主动转向,也不能对驾驶员的转向误操作进行主动补偿的问题,建立了融合主动转向功能的EPS整车操纵动力学模型,并以转向轻便性、灵敏性、回正特性及整车操纵稳定性为系统评价输出,运用H∞鲁棒控制策略对基于整车操纵稳定性控制的汽车EPS系统控制特性进行了仿真分析。仿真结果表明,集成主动转向功能的EPS控制系统,既能够实现EPS系统的传统控制特性,又能够根据汽车极限运行工况时整车操纵稳定性的要求实施主动转向,从而有效降低车身横摆角速度和质心侧偏角,并最大程度地发挥EPS的功能调节范围。     

汽车电动助力转向系统的匹配分析及优化设计

在对汽车电动助力转向系统(EPS)的结构及其动力学特性分析的基础上,建立了线性三自由度汽车模型与EPS系统的集成数学模型。采用单参数自适应模糊PD控制策略,通过时域和频域的仿真计算,研究了EPS与整车动态性能的匹配关系及EPS主要参数的设计原则,并给出了EPS系统主要参数所必须满足的稳定性准则。在此基础上,建立了汽车系统和电动助力转向系统的综合系统多目标优化设计模型,并采用遗传算法对EPS主要参数进行优化设计。最后,通过试验验证了所设计的硬件参数和控制算法的有效性。     

汽车电动助力转向系统的自适应LQG控制

在对汽车电动助力转向系统(EPS)结构形式和性能进行分析的基础上,建立起3自由度的汽车动力学模型。 为克服实际EPS系统中存在的动态行为不确定性,采用自适应LQG控制策略。通过对模型参数的在线辩识,实现 系统的自适应LQG控制。在多种汽车行驶工况下,进行自适应LQG控制和LQG控制的仿真计算。仿真结果表明, 应用自适应LQG控制比LQG控制的EPS有更好的鲁棒性,且能有效改善EPS的助力特性及汽车的转向特性。为 验证仿真结果,还进行装有EPS系统的实车试验。试验结果充分证明了所提方法是正确和有效的,EPS系统可很 好改善汽车操纵性能。     

基于遗传算法的汽车底盘系统协调控制优化

为了消除汽车底盘集成系统机械与控制系统间的耦合,首先建立了汽车悬架与转向系统整车动力学模型,分别设计了主动悬架(ASS)LQG控制器和主动前轮转向系统(AFS)滑模变结构控制器和两系统的规则协调控制器。以集成系统机械与控制参数为优化变量,以反映汽车动力学综合性能为目标函数,基于遗传算法编制了集成优化程序,对集成控制系统进行了优化仿真计算。仿真结果表明:汽车底盘集成控制系统经过参数优化后,汽车综合性能得到改善:汽车的横摆角速度、车身侧向加速度均方根值分别降低了近34%,38.12%,车身俯仰角速度降低了4.91%、改善了车辆的乘坐舒适性,方向盘操纵转矩大大降低,提高了汽车转向时的转向轻便性。     

电动助力转向系统参数研究及优化设计

利用电动助力转向(Electric Power Steering,EPS)系统和二自由度整车的集成动力学模型,建立了汽车转向系统性能评价的转向路感、转向灵敏度和转向稳定性指标函数.通过频域仿真分析,研究了EPS系统结构与控制参数和转向性能指标之间的关系曲线.以转向路感和转向灵敏度有效频域能量均值为优化目标,转向稳定性为约束条件,建立了EPS系统多目标优化设计模型,并利用MATLAB遗传算法(Genetic Algorithm,GA)工具箱进行了优化设计.最后,对优化前后的系统进行了仿真对比分析.结果表明:EPS系统转向性能得到了较大提高,能够对EPS系统结构和控制参数进行匹配优化设计.     

电动助力转向系统回正控制及其仿真研究

在分析电动助力转向系统数学模型和回正模型的基础上,提出了电动助力转向回正控制策略。对电动助力转向系统的回正性进行了分析,对系统模型进行了仿真,并给出了几种不同初始方向盘转角情况下EPS的回正控制和机械转向回正响应曲线.仿真结果表明:所提出的回正控制策略能提高转向盘的回正性能,回正控制系统无论是在大转角还是小转角状态,都能快速、准确地操纵汽车回正,同时提高了转向系统的稳定性,并且具有较好的转向手感。     

主动悬架与主动横向稳定杆的集成控制

为改善汽车的平顺性和操纵稳定性,建立了包含主动悬架与主动横向稳定杆的整车动力学模型,并根据主动悬架与主动横向稳定杆两个系统间的耦合关系,分别设计了主动悬架与主动横向稳定杆的子控制器,将PID与线性控制相结合,设计了PID集成控制策略。在MATLAB/Simulink中对汽车的转向工况进行了仿真。仿真结果表明,PID集成控制策略有效,可提高车辆的操纵稳定性和平顺性。     

汽车EPS和AFS衰减路面冲击集成控制

为衰减车辆行驶时受到的路面冲击,建立了人-车-路闭环系统数学模型,设计了电动助力转向(EPS)和主动前轮转向(AFS)集成控制算法,运用阻尼补偿控制和最优控制分别设计了电动助力转向和主动前轮转向子系统。在MATLAB/Simulink中的仿真结果表明,单独主动前轮转向控制不能衰减驾驶员把持力矩振动,单独电动助力转向阻尼控制对转向盘角速度振动和车辆横摆角速度振动衰减效果不佳,而集成系统可以很好地同时抑制驾驶员把持力矩振动、转向盘角速度振动和车辆横摆角速度振动,提高了驾驶舒适性、操纵稳定性和行驶安全性。     

电动助力转向系统的传感器容错控制技术研究

电动助力转向（EPS）系统的传感器故障将严重危害汽车的可靠性与安全性，研究EPS系统的容错控制技术具有重要的应用价值。在分析传感器故障容错控制概念的基础上，提出了利用调整观测器增益阵参数的方法并确定了传感器重要度的计算公式。通过建立EPS系统动力学模型的状态方程，设计了一种对任意k个传感器失效的分析表。提出的方法能较方便地确定EPS系统的传感器数量配置。     

面向现代制造企业的集成质量系统模型

结合在制造企业计算机辅助质量系统研究与开发中的实践,对现代制造企业环境下质量系统的集成模式、体系结构和框架模型进行了探讨,首次提出了面向制造企业的计算机集成质量系统的立体模型－“质量锥”,提出面向企业的集成质量系统模型应当是一个能够实现纵向层次集成和横向功能集成的立体集成模型,以真正全面实现企业范围内质量系统的信息集成、功能集成、过程集成。     

分布式企业PDM系统集成框架研究

在复杂产品协作开发过程中，如何实现通讯管理、实时交流和产品数据共享已成为亟待解决的问题。本文提出了基于Web公共信息交换平台、面向分布式产品数据信息集成与管理的集成框架——分布式企业PDM系统集成框架，并建立了多层应用体系结构，利用面向对象的思想和统一建模语言，对分布式企业PDM系统集成框架的核心逻辑层进行了详细的分析与建模，最后介绍了基于分布式企业PDM系统集成框架协作产品开发的应用服务功能。     

电动助力转向用无刷直流电机控制系统的开发

介绍了电动助力转向(EPS)的组成和工作原理,建立了EPS用无刷直流电机控制系统模型,并用Matlab对无刷直流电机进行仿真,比较了几种控制策略的优劣。给出了以无刷直流永磁电动机(BLDCM)为电机本体,以TMS320LF240x为核心的控制器的设计方案,包括系统硬件设计、电机控制策略和软件设计。     

基于MRP和OPT的集成计划与控制系统

根据多品种、中小批量离散型生产企业的特点，分析生产计划与控制模式对企业生产系统柔性的影响，对ＯＰＴ的理论和方法作总体介绍，提出以ＭＲＰ和ＯＰＴ为基础的集成计划与控制系统总体模型──“漏斗模型”，它是获得动态提前期的简便方法，同时，利用该模型得到的工作负荷状态信息，可以方便地确定出“瓶颈”工序。     

主动悬架和电动助力转向系统机械与控制参数集成优化

在建立汽车悬架和转向动力学模型的基础上,设计主动悬架和电动助力转向的集成控制系统。针对传统先设计结构参数后设计控制器易造成系统失去全局最优性能的特点,提出一种基于模拟退火的结构和控制器集成优化设计方法,将主动悬架和电动助力转向系统的主要机械结构参数和控制器的部分参数作为设计变量,以汽车的综合动力学指标为目标函数,进行同时优化。仿真计算和试验结果表明此方法与传统设计方法相比,对提高汽车操纵稳定性、行驶平顺性、操纵轻便性和安全性等综合性能具有较好的效果。     

网络化集成制造系统的运作模式和应用系统研究

在网络化集成制造概念的基础上，建立了网络化集成制造系统的5层体系结构，其核心为市场和客户，从内到外分别合作伙伴层、支持中心层、支撑分系统层和功能分系统层。提出了基于网络化集成制造系统的网络联盟企业2种运作模式。分别为面向大企业的有核心企业模式和面向中小企业的无核心企业模式。开发了网络化集成制造系统的应用系统－－陶瓷产品网络化集成制造系统，并在有关企业及其合作伙伴中实际应用。     

用于电子稳定程序(ESP)在线控制的液压模型和反模型

对汽车电子稳定程序(Electronic stability program,ESP)的液压系统进行仿真分析和测试.建立包括液压控制单元的控制阀、柱塞泵、制动软管、硬管以及节流器等环节的主动增压模型;对主动增压系统进行模拟仿真,获取各个环节支配性特征参数.基于模型支配特征参数和试验数据,开发出液压模型和反模型,应用该模型进行ESP压力在线预估,获取控制过程中轮缸压力这一重要控制参量.仿真和试验表明,这种液压模型和反模型能够满足ESP在线控制要求.