基于越野工况预测的混合动力履带车辆能量管理策略

针对越野环境下混合动力履带车辆能量管理问题,设计了一种基于越野工况预测的能量管理策略。使用车载传感器测量车速、车辆姿态角,基于支持向量机进行路况分类,建立越野路况识别模型;针对不同的越野路况,基于马尔可夫链利用历史行驶车速和加速度建立速度预测模型;以某混合动力履带装甲车辆为对象,设计模型预测控制策略进行能量管理控制。研究结果表明,所提出的能量管理策略能够完成越野环境下履带车辆能量管理控制目标,有利于改善混合动力履带车辆性能。     

车载综合电力系统关键参数对系统稳定性的影响

针对车载综合电力系统体积容量受限、变流器多、工况复杂等导致的易失稳问题,开展了系统稳定性研究。通过建立各微源、负载变换器的小信号模型,得到各微源输出阻抗与负载输入阻抗。基于改进的阻抗比判据并结合系统幅值和相位裕量需求,给出车载综合电力系统小信号稳定判据。利用波特图直观地考察车辆在静音行驶模式下超级电容、DC/DC滤波电感、直流侧电容、驱动电机转速与转矩等关键参数对系统的影响规律。仿真实验结果验证了该稳定判据的正确性和理论分析的合理性,同时为有效评估系统的稳定性、优化系统设计提出了合理化意见。     

某新型车载多管负载行进间稳定控制方法

针对某新型车载多管负载存在内外扰动影响、行进间不易稳定的难点,设计一种扰动速度神经网络自适应补偿的稳定控制器。优化设计负载结构使耳轴两端的载荷基本平衡,减小控制过程中由于克服不平衡力矩所产生的能量消耗,以及非线性力矩干扰。稳定控制器采用PI控制计算主控制量;由扰动速度、扰动加速度作为输入构成单神经元控制器计算补偿控制量;利用扩张状态观测器观测载体行进间负载所受到的扰动速度,利用混合微分器得到扰动加速度;由扰动速度、扰动加速度构成单神经元控制器计算补偿控制量;利用RBF神经网络提供梯度信息,对速度补偿系数和加速度补偿系数进行在线学习。数值仿真及台架试验结果表明,所设计稳定控制器具有较强的自学习和自适能力,对不同频率、幅值的扰动均具有鲁棒性,参数学习时间小于3.7 s,积分位置误差均方差小于0.33 mil,由此验证了所提出控制策略对于提高某新型车载多管负载稳定控制精度的可行性和有效性。     

轮式装甲车辆总体设计方案性能仿真与匹配优化研究

针对轮式装甲车辆总体设计阶段的整车设计方案性能预测与匹配优化问题,建立了基于轮式装甲车辆理论与试验数据的整车及部件模型,并在此基础上,开发了基于MATLAB的传统及混合动力轮式装甲车辆总体设计方案性能仿真与匹配优化软件,通过对某型4×4车辆进行仿真分析与匹配优化并与试验数据进行比较,验证了整车及部件模型的正确性.     

串联混合动力汽车性能仿真软件设计

给出了一种串联混合动力汽车性能数值仿真软件功能设计模块图,利用Visual C#.net软件开发平台,建立了串联混合动力汽车的模型,开发了一款串联混合动力汽车的专用软件分析系统,给出了软件的运行实例。与同车型参数条件下的ADVISOR 2002软件计算结果进行了对比,证明了软件的可用性与准确性。     

基于ZMP的四足仿生机器人反应式行为控制策略研究

针对四足机器人面向广域地形克服山地、砂石等障碍过程中会发生受力扰动造成失稳的问题,设计了一种基于零力矩点(Zero Moment Point,ZMP)稳定性判据的反应式行为控制策略.该控制策略采用基于非线性干扰观测器的滑模角度跟踪控制策略控制关节角,实现负载突变下四足机器人的机身姿态智能自适应稳定控制.Matlab和Adams仿真分析结果表明,该控制策略能够有效地提高四足仿生机器人对动态复杂地形及外界扰动的智能自适应能力.     

军用独立型光储柴微电网模态转换控制策略

为满足军事任务中各类用电的需求,提出一种军用独立型光储柴微电网模态转换控制策略.基于军用独立型光储柴微电网的结构特点,通过分析系统运行中功率平衡关系与实际任务需要,根据微源运行特性与战斗进程结合,对负荷等级进行划分,拟定13种工作模态与模态转换判定依据,并建立光储柴微网系统综合仿真模型进行分析.验证结果表明:该策略在各类工况中能够完成各个模态的转换与稳定运行,提升了微电网系统的适用性与可靠性.     

超空泡射弹动力稳定性的非概率可靠性分析

超空泡射弹水下高速运动时,前端所受轴向扰动载荷非常大。考虑到扰动载荷的不确定性,有必要对超空泡射弹进行动力稳定性的可靠性分析。建立超空泡射弹截锥形结构的动力偏微分方程,并将其转化为二阶常微分Mathieu型参数振动方程,利用Bolotin方法对其动力稳定性进行数值计算,给出射弹结构动力稳定性的安全余量方程。分别分析了不同弹体杆径比、不同射弹航行速度以及不同弹体长度3种情况对超空泡射弹动力稳定性的影响,在此基础上进行了结构的非概率可靠性分析,得到了结构的非概率可靠度,通过算例说明该方法的有效性。超空泡射弹水下高速运动时,前端所受轴向扰动载荷非常大。考虑到扰动载荷的不确定性,有必要对超空泡射弹进行动力稳定性的可靠性分析。建立超空泡射弹截锥形结构的动力偏微分方程,并将其转化为二阶常微分Mathieu型参数振动方程,利用Bolotin方法对其动力稳定性进行数值计算,给出射弹结构动力稳定性的安全余量方程。分别分析了不同弹体杆径比、不同射弹航行速度以及不同弹体长度3种情况对超空泡射弹动力稳定性的影响,在此基础上进行了结构的非概率可靠性分析,得到了结构的非概率可靠度,通过算例说明该方法的有效性。     

新能源公交客车爬坡与燃耗性能测试方法

提出了公交车辆爬坡性能测试方法,对比分析了不同类型新能源公交客车的爬坡性能和燃耗性能差异,提出了长坡和大客流量公交线路的车辆配置建议.结果表明:在规定的测试坡道段内,0-10 km·h-1内纯电动公交客车爬坡动力性能较好,但在0-25 km·h-1车速范围内,满载时相当于混合动力公交客车的47. 04%-77. 78%,超载20%下相当于混合动力公交客车的44. 00%-86. 02%.纯电动公交客车在爬坡路段耗电量高出11. 3%-12. 7%.测试方法能够较好地对比不同新能源公交客车的爬坡和燃耗性能,符合公交车辆的实际运行工况,能够体现最大爬坡能力稳定性,可用于分析公交车辆在爬坡与燃耗性能之间的折中点.     

并联式混合动力汽车再生制动控制策略仿真研究

基于Cruise和Simulink联合仿真平台,建立了并联式混合动力汽车模型;设计了其控制策略,对并联式混合动力汽车的能量再生制动进行了仿真.仿真结果表明:所制定的制动控制策略,在选定制动项目下,能够在保证安全和兼顾平顺性的前提下,较多地回收制动能量.     

串联式混合动力履带车辆急加速工况功率平衡控制策略

串联式混合动力履带车辆前后功率链功率是否平衡,对车辆的动力性影响很大。针对实车急加速工况直流母线电压被拉低影响车辆动力性问题,开展串联式混合动力履带车辆急加速工况功率平衡控制策略研究。基于不同驱动电机外特性下系统波动情况,以及车辆行驶功率需求和发动机-发电机组响应特性,提出一种发动机-发电机组稳压和DC/DC-蓄电池组补偿的功率平衡控制策略,并通过实时仿真验证。实验结果表明,该策略可以平衡急加速工况前后功率链功率,直流母线电压波动范围-4.6%~2.36%,能够很好地保持系统稳定性。     

串联式混合动力车辆发电机组协调控制策略

串联式混合动力车辆在大功率加载过程中存在发动机超载灭车的问题。为实现机组平顺调节,分析发动机-发电机组在调节过程中失稳的原因,提出一种新型发动机-发电机组协调控制策略,优化机组的协调方法,减小机组动态调节过程中系统的能量损耗,改善车载综合电力系统母线的电能质量。硬件在环仿真实验结果表明：相比传统的控制策略,新型策略可以实现动态调节过程最小能量损耗,平抑直流母线电压波动,协助发动机-发电机组更好地执行整车能量管理策略。     

光电经纬仪自抗扰控制方法

为提升光电经纬仪在跟踪时的响应速度和抗干扰能力, 提出一种基于观测器的自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)方法。对所有已知或未知的影响直流电机工作的干扰输入进行在线估计,并通 过适当的反馈控制法来补偿这些干扰;通过选取合适的观测器和控制器带宽参数,来实现良好的抗扰控制效果。仿 真结果表明：基于观测器的自抗扰控制方法能有效地提高直流电机对外部干扰和内部未知参数变化的鲁棒性,具有 工程应用前景。     

一种应用于自行武器系统的固态功率控制器

为满足新一代自行武器供配电系统可靠性、维修性、机动作战下持续供电的需求,提出一种应用于自行武器系统的固态功率控制器(solid-state power controller,SSPC).以自行武器供配系统为背景,通过对配电技术现状及常规SSPC设计的分析,提出一直流二路输出固态功率控制器,从硬件和软件2方面进行设计研究.研究结果表明:应用软件实现原理和方法能够得到SSPC状态信号,为上位机实现针对负载的自动化管理和设计提供参考.     

车载式发电充电管理系统的开发

为了可以在缺乏充电设施的情况下快速地给电动车充电,通过对一四驱越野车进行改装,开发了车载式发电充电管理系统.系统可以在没有电源的情况下进行发电,并可以自行管理电动车的充电过程.研究的主题是充电过程中,系统各模块之间的协调管理,主要内容有油门踏板信号的模拟、电机的控制以及与电池的通信.管理系统有效的管理充电的整个过程,使得充电高效快速的进行.     

智能寻迹小车控制系统设计及其速度控制

智能寻迹小车系统由微控制器、电源管理单元、路径识别电路、车速检测模块、舵机控制单元和直流电机驱动控制单元组成．系统以MC9S12XS128为控制核心,以激光传感器监测路面黑线,并采用C语言和CodeWarriorIDE进行编程与调试,采用PID算法对小车速度进行闭环控制．调试结果验证了该算法能很好的控制智能寻迹小车的速度,使系统在快速性和稳定性方面都达到了比较好的效果．     

基于车载多源数据采集的军用加油车状态监控系统

为提高军用群车加油车的车载及故障检测效率,设计一种基于车载多源数据采集的加油车状态监控系统。 在采集车载数据信息基础上,加装北斗导航系统及各类传感设备,利用CAN 总线、蓝牙等车载网络及显控终端,将 车辆自身及车载设备运行状态可视化呈现,实现车辆可视化调度。测试结果证明：该系统能实时显示车辆及车载设 备状态,指挥中心可进行远程监测及指挥调度。     

炸药装药发射安全性新判据

用小型后坐冲击模拟实验装置对５种常用炸药装药进行了在模拟发射条件下安全性的实验研究，提出了用炸药装药所承受的机械功率－点火阈值函数作为炸药装药发射安全性的判据。并按此判据和实验结果给出了这５种炸药在１．５ｍｍ气隙条件下的发射安全性顺序。     

基于DSP 的多电飞机双向直流变换系统

为克服传统飞机双向直流变换系统能量传输换向慢、体积大的缺点,设计一种适用于多电飞机电源系统 的双向直流变换系统。该系统以DSP 为控制核心,以双向全桥直流变换器为主电路,介绍其软硬件设计。在实验室 条件下制成25 V-5 V 的双向直流变换系统,并对其进行测试。测试结果表明：该系统能实现双向全桥直流变换器的 数字化控制,且具有结构简单、电气隔离、体积小、质量轻等特点。