A receding horizon sliding control approach for electric powertrains with backlash and flexible half-shafts

Active control of electric powertrains is challenging, due to the fact that backlash and structural flexibility in transmission components can cause severe performance degradation or even instability of the control system. Furthermore, high impact forces in transmissions reduce driving comfort and possibly lead to damage of the mechanical elements in contact. In this paper, a nonlinear electric powertrain is modelled as a piecewise affine (PWA) system. The novel receding horizon sliding control (RHSC) idea is extended to constrained PWA systems and utilised to systematically address the active control problem for electric powertrains. Simulations are conducted in Matlab/Simulink in conjunction with the high fidelity Carsim software. RHSC shows superior jerk suppression and target wheel speed tracking performance as well as reduced computational cost over classical model predictive control (MPC). This indicates the newly proposed RHSC is an effective method to address the active control problem for electric powertrains.     

油底壳有限元模态分析及实验验证

以EQ491型发动机油底壳为研究对象,通过有限元法得到了油底壳模型的固有频率和振型,运用模态实验技术,验证了有限元模型的合理性。在原始有限元模型的基础上,对油底壳模型进行约束模态分析,验证了油底壳结构的合理性,即油底壳固有频率远大于发动机机体激振频率。     

基于 EM D桘BPN 方法的高速铁路短期客流预测

高速铁路短期客流预测是铁路运输系统的重要组成部分。无论是对列车开行方案的制定,还是对如何采取正确的营销策略,都具有重大的现实意义。通过混合经验模态分解方法和神经网络方法相结合的EMD-BPN方法来预测高速铁路短期客流量。组合方法主要分为三步：首先,使用经验模态分解方法将客流时间序列分解;其次,将IM Fs作为BP神经网络的输入;最后,应用神经网络对客流量做出预测。数值实例表明,该方法对于高速铁路短期客流预测在精度和稳定性上都有良好的表现。     

城市老城区健康道路交通模式探讨

为解决城市老城区交通压力持续增大的问题,从道路系统、公共交通系统、慢行交通系统三个方面进行研究,基于健康城市理念,并借鉴国外城市老城区交通发展模式,提出国内城市老城区健康道路交通模式应具有道路网络"高密度、小街区、微循环",公共交通全覆盖、高效率,慢行交通空间连续、设施完善、与公共交通无缝衔接等特征,为老城区健康道路交通规划设计提供参考。     

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随着中国城市群的快速发展,城际交通出行环境发生了巨大的变化,因此城际出行者也会不断地重建自己的出行习惯,这就要求建立动态模型研究城际出行者出行行为和预测城际交通需求。本文调查出行者在宁杭城际高铁开通前后两个时期的出行信息,并且引入状态依赖变量表征出行者之前选择结果对之后出行选择的影响,建立了基于面板数据的城际出行方式选择动态模型。模型结果表明,基于面板数据的动态模型比传统的基于出行者单次出行数据的模型拥有更高精度。同时本文根据宁杭城际出行背景设置三组政策变化方案预测出行分担率,结果表明,当选择环境发生变化时,传统模型会高估出行方式分担率的变化程度。以上结论能更好地服务于中国城际交通的规划。     

广州市与世界级城市交通模式辨析

中国城市常借鉴国外发展经验来制定城市交通战略,但缺乏对国内外城市交通特征的准确辨析。城市交通特征应反映主动出行者与被动出行者的区别。首先比较广州市与世界级城市的出行方式构成和出行特点,指出广州市的公共交通出行者大多为无驾驶执照或未购置小汽车的人群。针对公共交通出行分担率单一指标的弊端,引入公共交通出行指数与机动化水平来表征城市公共交通发展程度。评价广州市及世界级城市公共交通发展水平,并据此划分9类交通模式。结果显示,广州市公共交通服务水平和机动化水平均处于初级阶段。最后,分析广州市交通模式升级转型的最佳路线及实施策略,指出公共交通出行分担率与机动化水平的矛盾与协调是制定交通发展战略时需要考虑的关键所在。     

基于多种失效模式SPS复合钢板替换船用钢板的优化设计

在SPS复合钢板的设计中获取不同的失效模式。以减重为目标,应用序列二次规划法对SPS复合钢板进行等效船用钢板的优化设计,同时对SPS复合钢板进行多目标优化,应用层次分析法定各目标的权重。在这两种优化方法的基础上,对船用钢板与SPS复合钢板进行了屈曲、弯曲对比数值分析,同时将结果与理论计算结果对比分析。结果表明,SPS复合钢板重量能够减轻37%以上,刚度增加两倍多,但厚度增加70%。     

基于T-S模糊模型的船舶推进系统故障诊断研究

基于船舶推进系统基准(SPSB)测试平台,建立了船舶推进控制系统的T-S模糊模型,结合满意控制理论,通过模糊化与反模糊化将船舶推进系统分成多个局部子系统,给出了各局部子系统在执行器恒偏差故障下,满足多个性能指标约束的故障诊断观测器设计方法。利用Simulink工具箱建立了仿真模型,验证了船舶推进控制系统多性能指标约束下故障诊断观测器的正确性与有效性,为船舶推进系统的故障诊断提供了新的思路。     

大圆筒防波堤水平和竖向荷载共同作用下承载力数值模拟

大圆筒防波堤服役过程中受到水平荷载和竖向荷载的复合作用,并且不同的大圆筒结构因为直径及入土深度的不同,对水平荷载和竖向荷载复合作用的承载力也不同。采用Swipe加载模式,基于位移加载控制模式数值模拟了不同入土深度与直径比的薄壁大圆筒结构的承载力。计算结果表明:随着入土深度的增加,水平方向承载力线性增大,竖向承载力先期增速较大,后趋于稳定;当入土深度较小时,大圆筒薄壁结构两侧地基出现塑性贯通区,当入土深度较大时,两侧的塑性贯通区变为一侧出现;地基破坏时的水平和竖向荷载共同作用下承载力包络线呈外凸的椭圆形,随着大圆筒结构入土深度的增加,椭圆的半径增大;归一化的极限承载力变化趋势相同,得到偏于安全的承载力破坏包络线方程。     

响应谱法与时程法在管道水锤分析中的对比研究

水锤是输流管道中经常发生的现象,由于阀门操作不当或设备突然停车引起的水锤极易引起管道的振动,造成设备及支架的破坏,严重影响管道系统的正常运行。文章运用CAESAERⅡ软件,对管道中的水锤现象分别采用响应谱法和时程分析法进行分析。结果表明:响应谱法有利于对振动响应过大模态的精确控制,时程法能精确求解时间历程内各时刻系统的整体响应。为全面分析水锤对管道应力的影响提供了一个研究思路。