一种车载IGBT驱动电源设计

本文介绍一种车载IGBT驱动电源设计,该电源为多路输出单端反激开关电源。根据技术要求详细介绍了该电路的具体设计步骤及电路参数。测试结果表明,该电源的可靠性高、稳定性好、输出纹波小,满足车载IGBT驱动电源要求。     

基于MPC的独立驱动电动汽车稳定性集成控制

针对独立驱动电动汽车在高附着系数路面高速急转时易发生侧翻事故,在低附着系数路面急转易发生侧滑失稳事故,且单一控制器在不同附着系数路面适应性较差等问题,根据独立驱动电动汽车特点设计了基于分层式结构的稳定性集成控制器。建立了整车动力学模型,并进行了车辆状态参数估计;设计了稳定性集成控制器的控制策略,对车辆的侧倾、横向稳定性状态判定条件和协调策略的制定进行了研究,分别设计了侧倾稳定性控制器和横向稳定性控制器;设置了路面附着系数0.9到0.2的对接路面仿真工况,并在此工况下对所设计的控制器的控制性能进行了仿真测试。结果表明,所设计的稳定性集成控制器相比于单一控制器具有更好的适应性,可有效降低车辆高速行驶过程中的横向载荷转移系数、质心侧偏角等状态量,提高车辆行驶的稳定性和安全性。     

电动车控制系统最大效率节能控制技术的研究

针对电动车电驱动电路在实际运行过程中发热过大、系统稳定性降低问题,依据buck型开关电源的基本原理,提出一种适用于电动车控制器的新型辅助电源;将同步整流技术用于控制器驱动电路中,提出一种新型PWM调制方式,采用低导通电阻的功率MOS管代替开关变换器中的快恢复二极管,起到续流二极管的作用。通过实验证明,所提PWM调制方式降低了续流损耗,减少发热,提高驱动电路的效率和稳定性;所提辅助电源在继承了线性电源优点的同时,又减小整个电源电路发热,提高整个电路的稳定性。     

基于反激式变压器的锂电池组单体电压检测方法

为了避免串联锂电池组使用过程中产生过充、过放,对每节电池的电压必须实时检测。本文提出了一种基于反激式变压器的串联锂电池组单体电压检测方法,该方法由反激式变压器、MOSFET开关、偏移电路及AD采样电路组成。提供了10串锂电池组电压检测电路图和检测程序流程图。最后,给出10串锂电池组电压检测系统的实验结果,并进行分析。结果表明,该方法具有精度高、采样速度快、对锂电池组影响小等优点,主要用于基于反激式变压器的主动均衡电池管理系统。     

IGBT在电控柴油机上的应用研究

对大功率全控式器件——绝缘栅双极晶体管(IGBT)在电控柴油机上的应用进行研究。通过分析电控柴油机执行机构的关键部件电磁阀的工作要求，设计改进了双电压驱动电路，采用两片串联的IGBT作为功率开关，并在实验台上进行了测试。结果表明，IGBT驱动电路能使电磁阀具有良好的动态响应特性，能量损耗小。同时指出由于外型尺寸上的优势，采用IGBT也为电控柴油机控制单元的小型化创造了一个良好的基础。     

自行火炮机电设备故障诊断系统程控综合电源的设计

根据自行火炮机电设备故障诊断系统对电源系统的技术要求,采用先进的开关电源控制技术,提出了一种模块化结构、分布式控制的综合电源设计思路,并对其中的开关电源设计进行了详细描述,经试用,该电源综合性强、通用性好、稳定性高。     

电机控制器IGBT用风冷散热器设计

电机控制器绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)散热性能越发成为影响电机乃至电动汽车安全性、可靠性及动力性的重要因素。提出一种新型纯电动汽车电机控制器IGBT用风冷散热器结构方案,对IGBT热源及所设计的新型风冷散热器建立了黑匣子仿真模型,通过理论估算得出在额定工况下IGBT结点温度,进而利用流体仿真软件对IGBT芯片结温和散热器的温度场、流场进行可视化热仿真分析。同时对IGBT芯片结温进行试验测定,并与热仿真结果以及理论估算结果进行对比,验证了该新型风冷散热器能满足IGBT正常工作的热设计要求。     

高集成多路输出开关电源研制与应用

本文设计完成了一款“高集成多路输出开关电源”。基于推挽式开关电源技术,在有限体积内可同时输出六路DC电源,节省了很大设计空间;并具有功率密度高、体积小、带载能力强、工作稳定性高、模块化、维修性高等特点。     

改进反激式开关电源的电池双向均衡系统

为了解决电池均衡系统在均衡过程中被充电电池自行放电现象,避免出现不合理电流产生能量损耗,提出了使用主控MOS管与辅控MOS管的改进的电池均衡系统,实现了均衡电路中各回路电流流向的精确控制;以反激式开关电源为核心原件,完成了双向均衡电路的设计。通过在Matlab/Simulink平台下建立完整的均衡系统模型,并建立调参模型作为辅助模型,来对所建立均衡系统进行仿真。研究结果表明,在一定初始条件下,1C充放电倍率下充电时间延长171.1s、放电时间延长143.1s,1/3C充放电倍率下充电时间延长731.2s、放电时间延长868.5s,证实了改进均衡系统的有效性与实用性。     

新能源汽车控制器IGBT动态温升分析

针对电动汽车控制器的热设计,需要考虑低输出频率情况下绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的温升情况,从而防范IGBT在低输出频率工况下烧毁。由于IGBT低频载荷工况为短时瞬态过程,实验测试无法实现,故采用瞬态仿真验证改进实际设计。论文针对采用水冷散热的富士功率模块进行瞬态仿真计算,对比了450 A工况下常规模式和输出频率为50 Hz、20Hz、10Hz、5Hz和2Hz情况下功率模块IGBT的温度响应情况。结果表明,随着IGBT输出频率的降低,最高温度逐步升高,其中5 Hz和2 Hz最高温度分别为162℃和181℃,与常规模式相比分别提高了39℃和58℃。     

车辆横向稳定性自适应预测控制

为解决利用车辆机理模型设计控制器时的自适应问题,针对非线性车辆动力学系统,提出一种基于数据驱动的横向稳定性控制策略。利用递推子空间模型辨识算法设计预测器,根据预测器的形式并结合车辆横向稳定性控制提出一种具有模型自适应特性的预测控制器。利用MATLAB/Simulink建立7自由度整车动力学仿真模型,结合国际标准ISO/DIS 7401:2000以及ISO 3888:1999进行实车道路试验,并对仿真模型进行了数值验证,基于整车动力学模型,对自适应预测控制器的控制效果进行了数值仿真验证,证明了算法的有效性和鲁棒性。     

无级变速汽车速度巡航模糊控制器的研究

为开发无级变速汽车的车速巡航自动控制系统，本文建立了汽车直线行驶的动态模型，设计了控制系统的模糊控制器，并对控制器在系统的时变参数和变外界负荷情况下的稳定性进行了仿真分析。仿真结果表明，模糊控制器具有良好的性能，具实用价值。     

IGBT变频电源在汽车曲轴淬火上的应用

介绍了并联逆变式IGBT变频电源的工作原理及在汽车发动机曲轴淬火上的应用情况,结果表明．IGBT变频电源的空载损耗仅为0．5％～1％．额定负载下的电压效率为96％～98％．较变频发电机组平均节能约10％～18％;具有频率自动跟踪功能。     

四轮独立驱动电动汽车驱动力最优控制方法

基于对四轮独立驱动汽车进行的动力学分析,提出通过调节驱动电机的电流来控制各轮纵向力以提高车辆操纵稳定性的策略.建立了驱动系统的动态响应模型,并将其变换为驱动系统控制模型.提出整车控制方案和控制器参考输入的调整方法,并运用最优控制理论设计了驱动系统反馈控制器.最后采用等转矩和等功率驱动力分配策略进行实验,结果表明该方法能取得较好的控制效果.     

双模耦合驱动智能电动汽车对开坡道行驶稳定性控制

分布式驱动智能电动汽车可以通过独立分配各轮驱动力矩来保证在对开坡道行驶时的通过性,但对各轮力矩输出具有很高要求且难以保证车辆侧向稳定性。为解决上述问题,基于所发明的具备集中式和分布式耦合驱动功能的双模耦合驱动系统,提出了协同耦合式驱动防滑和主动转向的对开坡道行驶稳定性控制方法。首先,建立了整车模型,分析了在对开坡道上采用双模耦合驱动提升车辆通过性的动力学机理;其次,设计了基于耦合式驱动防滑与主动转向协同的行驶稳定性控制系统,包括可以实现最优滑转率控制的上层驱动防滑控制器、用于减少控制超调量并抵消差动驱动附加转向的主动转向前馈控制器以及为解决车速干扰的基于T-S模糊化模型预测控制的主动转向反馈控制器;最后,开展了对开坡道行驶稳定性控制效果离线仿真和实车试验验证。研究结果表明：在10%的对开坡道上,耦合式驱动比分布式驱动的爬坡能力提升了41.32%;对比无前馈协同控制,所提出的协同控制方法可将侧向位移误差量减少68%,调整时间缩短10.81%。所提出的控制方法不仅能极大提升整车对开坡道的动力性和通过性,还可以很好地保证其方向稳定性。     

基于混合仿真技术的车辆横向稳定性控制系统

介绍了利用先进计算机技术和仿真软件，进行车辆横向稳定性控制器设计以及系统混合仿真的过程。首先建立了8自由度车辆动力学系统模型，然后利用前馈补偿和模糊控制策略，设计了车辆横向稳定性控制器。最后对车辆横向稳定性控制系统进行了实时混合仿真研究。仿真结果表明所设计的车辆横向稳定性控制器控制有效，实时性好，而且在道路条件和行驶条件改变时具有较强的适应性和鲁棒性。     

基于IEHB系统的车辆稳定性控制研究

以某小型乘用车为研究对象,为提高线控制动车辆的转向稳定性,通过扩展卡尔曼滤波进行质心侧偏角的估计,以质心侧偏角和横摆角速度为控制变量,设计模糊滑模联合控制器得到附加横摆力矩,以单轮差动制动方式施加到被控车轮上。利用CarSim与Simulink联合仿真平台,基于IEHB系统及控制系统的集成模型在双移线工况下进行了仿真实验。结果表明所设计的IEHB系统压力控制器能够较好地实现压力跟踪,并能验证所提出的车辆稳定性控制策略的有效性与合理性。     

基于反步法的差动转向无人车辆轨迹跟踪

为满足车辆高速大侧向加速度工况下的跟踪要求,本文中对差动转向无人车辆的系统动力学特性和相关稳定性问题进行研究,分析了车辆航向角跟踪误差和路径跟踪的动力学稳定性。基于反步法和饱和控制设计的动力学控制器在稳定车辆内动态的同时跟踪给定的航向角信号。仿真结果证明了所提出控制方案的可靠性,在航向角1阶导数为零或常数的条件下,系统具有良好的跟踪性能。同时,控制器之间的互联稳定性使系统对于一般工况下的目标轨迹都具有良好的跟踪性能。     

汽车ASR系统ECU设计及xPC硬件在环仿真研究

建立汽车动力学仿真模型,利用飞思卡尔S12单片机基于相关算法设计、开发汽车驱动防滑控制件控制器((ASR)系统的硬件控制器(ECU).应用Simulink/RTW/xPC Target开发工具结合软、硬件,构建ASR系统基于xPC的硬件在环仿真平台.仿真实验验证了系统控制器硬件及控制程序的有效性.     

分布式驱动无人车路径跟踪与稳定性协调控制

针对无人车路径跟踪过程中跟踪效果与车辆稳定性这一多目标控制问题,基于分层控制理论提出了一种分布式驱动无人车辆路径跟踪与稳定性协调控制策略。建立了车辆动力学模型和路径跟踪模型,利用滑模控制方法设计了上层控制器,旨在减小路径跟踪过程中的航向偏差和横向偏差的同时确保车辆自身的稳定性。在下层控制器中,设计了一种四轮轮胎力优化分配方法,根据上层控制器需求,结合车辆横摆与侧倾稳定性情况,实现四轮轮胎力的定向控制分配。基于CarSim和Simulink搭建了联合仿真模型并进行仿真实验,结果表明,提出的协调控制策略能够有效地控制车辆路径跟踪中的航向偏差和横向偏差,同时确保车辆的侧倾与横向稳定性。