电动车辆动力系统设计及联合仿真

通过分析电动车辆对驱动电机转矩和转速的要求,以一电动车辆为例,选定了永磁无刷直流电机作为驱动电机,利用MATLAB中电气模块SimPowerSystems建立电机及其控制器仿真模型,设计了包含转速PID和电流滞环控制的双闭环控制策略;根据整车三维实体模型中硬点位置,在ADAMS中建立了整车机械仿真模型.通过MATLAB...     

分布式纯电动推土机控制策略设计及验证

以双侧独立电机传动的分布式纯电动推土机为研究对象,基于推土机的实际应用场景和工作模式,建立整车行驶阻力模型和转速控制的物理模型,设计包括车速设定子模块、电机转速设定子模块及功率限制子模块的整车控制策略。为验证整车控制策略的合理性,在MATLAB/Simulink中搭建分布式纯电动推土机系统仿真模型,对3个子模块进行离线仿真分析,证明该策略满足控制需求;并用于实车测试,进一步验证了该控制策略的合理性。     

基于ADAMS与MATLAB自平衡双轮车混合模型建模

根据实车设计数据利用ADAMS软件建立ADAMS多体动力学模型,并与MATLAB/Simulink构成混合仿真模型的步骤和方法;同时利用已有自平衡双轮车数学模型和所研制车的设计参数建立起MATLAB/Simulink模型,并对两种模型给予相同的输入进行仿真。通过分析比较两者仿真结果,发现ADAMS与MATLAB混合模型亦能如实的反映出自平衡双轮车的运动状态,也表明这种基于ADAMS的混合模型可为自平衡双轮电动车等机电系统的动力学仿真提供一种新的模型的构建方法。     

基于双闭环PI控制的电动车桥驱动控制系统建模与仿真

针对电动车桥中电机控制系统开发困难的问题,提出了一种基于转速环、电流环双闭环PI控制的电动车桥驱动控制策略。以电动车桥的核心驱动部件——永磁无刷直流电机为研究对象,利用软件Matlab/Simulink建立基于双闭环PI控制的仿真控制系统,并在此基础上以单片机STM8S105S4为中央处理器开发了电动车桥驱动控制系统。试验测得稳定转速与目标转速相接近,说明采用的控制策略的可行性。     

基于ADVISOR的后置发动机驱动模块开发

为了在HB6732基础上开发混合动力客车,要在ADVISOR平台对后置发动机驱动模块进行二次开发,建立了HB6732的整车模型,并通过MATLAB/Simulink建立客车的后轴驱动模型,将模型嵌入ADVISOR中,利用HB6732客车参数进行整车性能仿真。仿真结果与实验值对比表明:仿真结果与实验结果基本一致,建立的整车模型以及开发的后轴驱动模块有较好的仿真精度,能运用于后续混合动力客车的开发。     

半挂运输车辆横向稳定性控制

基于系统动力学仿真软件ADAMS建立半挂运输车辆动力学仿真模型,并将车辆模型仿真结果与实车试验结果进行对比分析,验证车辆模型的有效性。基于模糊PID控制技术,以半挂运输车辆的折叠角速度和折叠角加速度为控制变量设计模糊PID控制器,通过单移线仿真试验进行ADAMS与MATLAB的联合仿真分析,结果表明:半挂运输车辆的横摆角速度、侧向加速度和折叠角均有不同程度的改善,半挂运输车辆的行驶稳定性得到提高。     

纯电动中型客车驱动电机参数匹配及性能研究

以"LS6600C1"型普通中型客车改装的纯电动试验车为研究对象,分析了整车参数及性能要求,对驱动电机进行参数匹配设计和选型,并利用ADVISOR仿真软件建立纯电动中型客车驱动电机仿真模型,仿真结果表明,纯电动试验车续驶里程、最高车速、加速性能和爬坡性能等均满足普通中型客车的运行要求和使用条件,具有良好的普及意义和发展前景。     

混合动力客车模式切换多控制器的协调控制

分析了并联混合动力客车由纯电动驱动模式向发动机单独驱动模式切换的过程,借鉴了切换系统的基本思想,提出混合动力客车模式切换多控制器的协调控制策略;按照离合器的状态将驱动模式切换过程划分为3阶段,根据车辆运行所处的不同阶段,设计了Fuzzy-PI控制器与滑模控制器对发动机与驱动电机进行动力协调控制;以冲击度作为评价模式切换品质的量化指标,在MATLAB/Simulink/Stateflow中建立了并联混合动力系统仿真模型,搭建了整车试验平台,分析了协调控制的效果。仿真结果表明:未采用协调控制策略时,在离合器滑摩阶段,由于离合器两端转速差较大,其传递摩擦转矩会产生约189N·m的扰动,导致车速骤降,反向的最大冲击度约为41.2m·s~(-3);采用协调控制策略后,在整个模式切换过程中冲击度变化范围为-3~4m·s~(-3),保证了动力传动系统输出的平稳性,有效地抑制了驱动模式切换过程中对车辆所造成的冲击;在一完整的驱动模式切换中,实际车速的偏差小于5%,冲击度控制在-5~7m·s~(-3),试验结果与仿真结果基本一致,证明了该策略的可行性与有效性。     

基于转矩分配的并联式混合动力电动轿车能量管理策略研究

提出了基于对驾驶员行驶需求转矩进行实时分配的混合动力电动汽车整车能量管理策略．针对一款双电机结构的并联式混合动力电动轿车的特点，提出以发动机稳态状态下的燃油消耗率特性图为基础，将车辆行驶需求转矩合理地分配给发动机、主电机及ISG，从而实现降低发动机燃油消耗，维持电池SOC平衡的控制目的．按此能量管理策略建立该电动轿车的控制器模型，并将其整体嵌入电动汽车前向仿真软件HEVSim中的相应整车模型中进行仿真测试，仿真结果达到控制要求，证实该能量管理策略具有合理性与可行性。     

EPS系统在路面激励下的汽车操纵稳定性响应研究

针对不同路面输入状况对汽车操作稳定性产生的使转向盘产生抖动的不良影响,将EPS动力学模型与整车12自由度模型相结合,同时引入基于摆振系统的轮胎模型和路面激励模型,建立完善的由转向系统到路面激励输入的完整仿真模型。基于消除路面激励输入对转向性能产生影响的目的,设计了基于趋近率的滑膜控制器跟踪助力电机电流,减弱路面冲击产生的不良影响。建立仿真模型,分析不同路面状况下车辆的操作稳定性。通过MATLAB/Simulink建立仿真模型,仿真结果验证了设计的EPS电机控制系统可以有效减弱路面随机激励对转向系统性能产生的不良影响,提高了车辆的操作稳定性。     

基于神经网络PID的连挤连轧速度控制系统

根据连挤连轧速度控制的特点,将改进BP神经网络与PID控制算法相结合,采用西门子S7-200型PLC实现连挤连轧机的变频调速控制.通过与传统PID和BP神经网络PID算法比较,改进BP神经网络PID控制器具有较短的动态响应时间和良好的跟随性,表明该方法在连挤连轧速度控制中有良好的应用价值.     

纯电动汽车减速器速比选择研究

基于纯电动汽车中使用的单级减速器现状,利用GT整车仿真软件建立蓄电池、电动机及驱动系统和整车仿真模型,通过对整车行驶动力性能和续驶里程的仿真分析,对减速器速比的选择依据进行研究,并在实车上进行仿真验证,得出不同的整车性能定义下相对合理的速比选择范围。     

倒角机的数控化改造

利用PLC控制技术,提出了手动倒角机的自动化改造的总体方案,给出了机床控制系统的硬软件设计。该系统以PLC为控制器,利用伺服电机控制进给轴,通过调整电动刀架上刀柄的长度及自动换刀,实现在二维平面内的位置控制。编制相应的加工程序,实现了机床的自动化倒角,从而实现工件的自动化加工。     

机载雷达伺服系统设计

介绍了机载雷达伺服系统中采用双电机驱动的控制方法和优点,并对使用速率陀螺构成的速度闭环实现天线的稳定方案进行了阐述.根据本系统的特点对该机载雷达伺服系统的电流、速度、位置闭环进行了仿真,利用仿真结果进行伺服系统电流、速度和位置环路的合理设计,使系统具有较好的动态和静态性能.     

吊舱推进电机的无模型自适应滑模矢量控制

为解决半潜船吊舱推进电机控制系统中负载扰动造成的转速跟踪性能差的问题, 提出一种基于数据驱动的吊舱推进电机转速矢量控制方法; 对包含未知负载扰动的推进电机转速方程进行离散化处理, 给出关于输出转速与输入电流离散后的非线性转速系统; 由于非线性转速系统方程中变量较多且负载扰动模型未知, 设计了基于数据驱动的无模型自适应控制器, 并给出了伪偏导数估计算法; 采用滑模观测器观测螺旋桨负载扰动, 同时给出了滑模控制器; 结合无模型自适应控制和滑模控制给出了负载扰动下的无模型自适应滑模(MFASM)控制方案; 构建了吊舱推进电机无模型自适应滑模矢量控制调速系统, 并在MATLAB/Simulink环境下给出了仿真结果。研究结果表明: 在船舶正常作业恒定转速下, 在0.3~0.5 s时间区域内, 采用MFASM矢量控制方案和PI矢量控制方案的吊舱推进电机的转速误差分别为2、6 r·min-1; 在0.8~1.0 s时间区域内, 采用无模型自适应滑模矢量控制方案和PI矢量控制方案的吊舱推进电机的转速误差分别1、3 r·min-1; 对于船舶操车作业的可变转速情形, 采用MFASM矢量控制方案的推进电机转速和转矩达到稳态的时间比PI矢量控制方案少0.01~0.03 s。可以看出, 采用MFASM矢量控制方案可改善吊舱推进电机转速跟踪性能, 是一种有效的抑制负载扰动的数据驱动控制方法。      

基于Q参数化控制器的无刷直流电机调速系统

提出了一种新的电机调速方法,并将其应用到无刷直流电机的驱动控制中.该驱动系统的所有稳定控制器均可用一个独立的Q参数来描述,由该控制器构成的速度环不仅能消除电机脉动转矩引起的速度波动,同时对其他形式的速度干扰也能进行很好的抑制.仿真结果表明:在系统参数发生变化及存在噪声的情况下,在参考速度和负载转矩发生改变时,本文提出的控制策略都能获得鲁棒稳定性和良好的动态性能.     

转差频率矢量控制仿真研究

在基于转子磁场定向的旋转坐标系下,建立了不带磁通闭环的只带转速闭环的交流异步电机转差频率矢量控制系统仿真模型,实现了交流异步电机的解耦控制．转速闭环采用带限幅的PI调节器,主电路采用电流滞环控制PWM逆变器．仿真结果表明,转差频率矢量控制系统具有良好的动静态性能．     

基于Q参数化控制器的无刷直流电机调速系统

提出了一种新的电机调速方法,并将其应用到无刷直流电机的驱动控制中.该驱动系统的所有稳定控制器均可用一个独立的Q参数来描述,由该控制器构成的速度环不仅能消除电机脉动转矩引起的速度波动,同时对其他形式的速度干扰也能进行很好的抑制.仿真结果表明:在系统参数发生变化及存在噪声的情况下,在参考速度和负载转矩发生改变时,本文提出的控制策略都能获得鲁棒稳定性和良好的动态性能.     

基于MC9S12XS128的无刷直流电机控制器设计

分析无刷直流电机控制原理,设计一款基于MC9S12XS128单片机的直流无刷电机控制系统。介绍无刷电机控制器的硬、软件设计方案,实现无刷电机的正反转、起停控制、调速控制、过流保护等功能。实验证明,控制系统运行效果良好,具有成本低、易维护、稳定性好等优点,适合在小型电动车中广泛推广。