双驱轮毂式电机在无人驾驶中的控制与仿真

针对无人驾驶车在直行和转弯过程中轮毂式驱动电机输出转速不协调的问题,将电子差速控制策略引入车辆控制系统中．根据速度矢量对控制系统的影响,设计了以永磁无刷直流电机控制技术为基础的电子差速控制器．该系统以无人驾驶车需要的车速和转弯角度为输入,两后驱电机转速为输出．对驱动电机转速与时间的响应曲线进行了仿真,仿真结果表明此控制器完全能够实现机械差速器的功能,可以实现车辆直线行驶和转弯过程中车轮自由差速．     

汽车TCS液压控制单元特性测试与控制应用

为实现汽车牵引力控制系统(TCS)中的主动液压制动控制精细调节,搭建了基于dSPACE的液压控制单元(HCU)性能测试系统,对HCU电磁阀特征参数进行了试验辨识,确定了采用脉宽调制控制(PWM)进行制动压力控制时目标压力梯度和目标占空比的映射关系。将测试分析结果应用于基于滑模控制的TCS算法,确定了基于目标压力梯度的PWM车轮制动控制逻辑,并在Matlab/Simulink和AMESim联合仿真环境下进行了仿真验证。结果表明:所设计的主动制动控制算法能以较高精度有效调节车轮滑转率,从而改善车辆行驶性能。     

基于Matlab的环件轧制进给控制系统的仿真

环件轧制中,进给速度是保证环件轧制成形及尺寸精度控制的重要因素.以Matlab/Simulink为平台建立了轧环机进给控制系统的仿真模型,设计了进给速度控制器,该控制器可以控制压力辊在轧制过程中按给定的进给速度曲线运动.通过模拟压力辊的动态响应,考察了控制系统的跟踪性能,分析了积分控制增益对跟踪性能的影响规律,确定了系统跟踪误差最小时的比例、积分控制器增益值.模拟结果表明,该控制系统能产生较快的响应.     

基于广域测量系统的大区域电网负荷建模的研究

针对基于负荷特性测量装置量测的传统负荷建模方法在大区电网负荷建模过程中存在的问题,结合现阶段广域测量系统的特点,提出一种以相量测量单元可观测节点的局部电压直接量测或伪量测为基础的广域负荷建模方法.该方法在假设发电机模型、输电线路模型相对较为精确的前提下,通过进化算法和时域仿真计算逐步寻优的过程获得适应时变性的某种负荷模型.数字仿真结果表明,该负荷建模方法能够作为一种校正方法以较高的精度满足数字计算的需要,验证了该方法的可行性和有效性.     

考虑冲击限制和响应下列车参考速度仿真模型

为提升地铁列车参考速度仿真模型的可靠性,对列车运行速度计算的影响因素进行分析,在常规列车参考速度仿真模型基础上建立一种改进模型.常规参考速度仿真模型通常将列车响应加速度直接等效为给列车的指令加速度,在改进模型中综合考虑了该过程中地铁列车牵引/制动系统对指令加速度的冲击率约束处理和响应加速度的动态实现过程.应用该模型对哈尔滨地铁列车的参考速度进行了仿真分析,并将常规模型、改进模型的计算结果与实测数据进行对比.结果表明:与常规模型相比,通过改进模型获得的参考速度计算结果与实测数据具有更高的吻合度.列车参考速度是自动驾驶系统跟踪控制的基本参数,在常规模型基础上考虑指令加速度冲击限制和响应过程可提高计算精度.     

一种新的多模态控制系统

为了满足复杂系统高精度、快响应的要求,综合比例控制、模糊控制、比例积分控制和遗传算法的优点,提出了一种基于在线遗传优化的自协调多模态控制策略,并对该控制策略进行了详细的分析.仿真结果表明,该控制方法不仅大大提高了系统的稳态精度,缩短了过渡过程时间,加快了系统的动态响应,而且具有很好的抗干扰性和较强的鲁棒性,使系统具有较好的动、静态性能.     

一种有源滤波器的电流环双模控制

分析了三相三线制有源滤波器的工作原理.针对重复控制动态响应慢的特点,提出了重复控制加单周期控制的复合控制策略.利用重复控制提高了系统的稳态精度,单周期控制提高了系统的动态响应.基于MATLAB/Simulink软件对该控制方法进行了仿真,仿真和实验结果表明:该复合控制方法可以使系统具有良好的稳态补偿性能和动态响应速度,证明了该方法的有效性.     

基于模糊控制的电磁水热系统研究

提出了以有效耗能为优化目标,系统水温波动最小为约束条件的电磁水热优化控制方法,给出了该系统的一般数学模型;并用一种基于自寻优模糊控制的策略与算法,设计了新型控制器.以该控制器构成电磁水热控制系统,应用Matlab功能仿真软件包进行控制系统仿真试验,在此基础上构建了模拟实验系统,进行了不同算法的控制器模拟对比实验.结果表明,控制器具有良好的学习功能与抗干扰性;新型控制器控制的电磁水热系统输出跟随快速平稳,温差小,系统动静态性能明显提高,克服了常规控制系统响应速度慢和输出超调大等问题.     

单神经元PID在直流电力牵引调速系统中的仿真研究

针对当前直流电力牵引调速系统中存在的问题,采用单神经元PID控制方法对直流双闭环调速系统的内环进行控制.经MATLAB计算工具仿真,结果表明,改进后的控制系统使得直流牵引电力机车调速系统性能得到很大的改善.由于单神经元PID控制系统比经典PID控制系统具有更强的自适应能力和抗干扰能力,单神经元PID控制算法比模糊控制、BP神经网络控制算法的计算量小,容易实现,因而单神经元PID控制方法更适用于直流电力牵引调速系统.     

基于Zigbee和CAN总线的嵌入式车辆功率测试系统设计

目前车辆传动系统功率测试系统中转速测量精度基本达到要求,扭矩测量精度还未达到要求.为此提出了一种新型嵌入式无线功率测试系统的设计思想和方法,系统主要采集传动系统扭矩、转速、弯矩、扭振等参数,数据采集部分采用ARM7微处理器和Zigbee无线通信模块LW 1151,数据传输方式采用基于ARM9的CAN总线传输.通过分析计算弹性传动轴上的弯矩、扭振而引起的附加扭矩的大小,更加精确地得出车辆的轴功率,实车实验结果表明该方法可行可靠,系统达到了预期效果.     

汽车电动助力转向系统控制策略的探讨

介绍了电动助力转向系统的组成及原理,提出了助力电动机的模糊控制策略,并和PD控制策略做了比较。仿真结果表明,对于路面冲击而言,采用模糊控制策略的转向系统比采用PD控制的转向系统可以更快地稳定。     

新能源汽车试验台测控系统研究与开发

以LabVIEW8.2和D2P为平台开发测试软件,辅以测功机、工控机、数据采集卡、电机控制器等硬件设备设计新能源汽车试验台。针对试验台的特点,开发了一套基于LabVIEW的实时在线多通道数据采集分析系统,结合D2P Moto-Hawk开发平台,实现试验平台的电控。最终开发的测控系统能够实现试验台的动态监测、故障报警与关键部件的控制。通过台架试验,证明系统可以稳定可靠运行,具有很强的实用性,为新能源汽车的部件试验和整车试验提供了可靠的平台。     

基于等效转动惯量的电动汽车测试平台

针对现有电动汽车电驱动系统测试平台采用机械飞轮惯量模拟汽车行驶惯量,存在体积大,不能连续调节等问题,设计一种能对电动汽车电驱动系统进行动态加载的测试平台。采用交流电力测功机系统,用电模拟惯量,实现道路负载模拟和车辆的惯性载荷模拟,并能将能量回馈至电网,减少能量损耗;并且优化了直流母线滤波电容和滤波电感参数的估算方法。仿真结果表明,该试验平台能较精确地进行动态加载模拟车辆的实际行驶工况。     

基于底盘测功机的乘用车制动器温度场性能测试与评价

为有效评估制动器在连续下长坡后的温度场性能,设计基于底盘测功机的乘用车制动器温度场性能测试系统。首先,分析制动器的升温机理,构建基于美国NI CompactRIO平台的测试系统,并对制动液压力传感器、制动器和制动液温度传感器、制动踏板角位移和踏板力传感器进行选型,基于LabVIEW实现对测试系统采集与分析软件的快速编程;其次,考虑底盘测功机驱动模式的影响,设计升温和降温工况,构建包含整车制动器最高温度、升温速率和降温速率的评价指标对制动器温度场性能进行综合评价,并进行了实车试验。试验结果表明设计的测试系统能够稳定可靠工作,制动器温度场性能测试方法可行的。     

汽车底盘测功机试验数据分析与处理

在分析汽车底盘测功机运动方程的基础上 ,讨论了包括测功机损耗功率、测功机扭振、测功机当量惯量和汽车质量差异等对试验精度有重要影响的几个问题 ,提出了提高试验数据处理精度的方法和修正公式。     

车辆在底盘测功机上驱动功率的数据分析

介绍了底盘测功机测试原理，运用假设检验对底盘测功机上车辆的驱动功率和发动机台架实验净功率的实验数据进行了显著性分析，得出了发动机台架实验的功率测量值和底盘测功机上驱动功率值是显著不等的．运用正交设计、多因素方差分析的方法分析出底盘测功机上不同档位进行功率测量的差异是不显著的；运用相关性分析，得出了档位和驱动功率的相关系数，以及档位和驱动功率存在弱的负相关关系．     

车辆在底盘测功机上驱动功率的数据分析

介绍了底盘测功机测试原理,运用假设检验对底盘测功机上车辆的驱动功率和发动机台架实验净功率的实验数据进行了显著性分析,得出了发动机台架实验的功率测量值和底盘测功机上驱动功率值是显著不等的.运用正交设计、多因素方差分析的方法分析出底盘测功机上不同档位进行功率测量的差异是不显著的;运用相关性分析,得出了档位和驱动功率的相关系数,以及档位和驱动功率存在弱的负相关关系.     

用发动机台架试验研究轻型车排放

研究了用发动机稳态台架模拟试验评价轻型车整车排放性能的可行性。以南京依维柯A30 1 0轻型面包车为例进行了汽车动力性模拟计算 ,得出了可用发动机台架稳态 1 2工况排放试验代替整车市区 1 5工况加市郊 1 3工况测试循环。实验证明怠速工况和中低速、中低负荷工况的加权系数达 0 9以上 ,是轻型车发动机排放控制的重点工况。     

测功机模糊PID控制动态仿真研究

将模糊控制和PID控制结合起来运用于发动机——测功机试验台测控系统中,确定模糊控制规则,并建立发动机——测功机传动系统动力学模型,利用MATLAB／Simulink对发动机的转矩、转速进行了仿真研究,结果表明：模糊PID控制方案有着比常规PID控制方案更好的控制效果．     

系统效率最优的功率分流式混合动力汽车非线性预测控制

针对一种基于双行星排构型的功率分流式混合动力汽车,建立系统动态模型,准确描述其转速转矩耦合关系,通过建立各部件的效率模型,分析不同模式下系统的工作效率. 设计控制器结构框架,以系统工作效率和电池充放电平衡为目标,构建基于模型预测控制的优化问题,采用一步马尔科夫链模型预测驾驶员需求转矩及车速,将有限时域内的优化问题转化为非线性规划问题,基于序列二次规划算法实现优化求解. 仿真研究表明,基于系统效率最优的预测控制器能够维持电池的充放电平衡,在美国城市驾驶循环（UDDS）下,当电池初始电池荷电状态（SOC）分别为0.50、0.55和0.60时,相较于以发动机燃油消耗最优为目标,车辆等效燃油经济性分别提高了7.17%、5.73%和10.11%,验证了控制器的有效性和优越性.