基于虚拟仪器架构的交流测功机控制器开发

基于LabVIEWRT实时技术及PC/104嵌入式PC技术开发了交流测功机控制器,介绍了该控制器的系统方案设计、硬件设计及在LabVIEW RT下的实时多任务软件程序设计.通过稳态控制试验表明,该控制器在,n/P、M/P、n/M、M/n等稳态工作模式下控制效果良好,响应快速平稳,达到了设计要求.     

基于嵌入式PC的发动机试验台控制系统的研究

为提高发动机试验台控制系统的性能,对发动机试验台的结构模型进行了深入的研究.针对该多变量复杂系统的特点,依据其结构模型为发动机试验台设计了基于自然、n/M、M/n、n/P和M/P 5种控制模式的多回路控制器.充分利用了嵌入式PC可通过PC104总线实现各功能模块之间任意搭接的特点,开发了基于PC104总线的发动机试验台电涡流测功机控制器.试验结果表明:该控制器具有良好的控制能力和鲁棒性.     

基于CANopen协议的交流测功机控制系统研究

在交流测功机系统中利用CANopen总线协议实现对变频控制器的上位控制,硬件环境为RCAN-01适配器卡和ACS800变频控制器。模块间的数据发送与接收主要以PDO21和SDO方式进行,并采用LabVIEW语言编写函数。试验表明,控制器能够按照要求控制发动机,CANopen通信效果良好。     

基于PXI的交流测功机系统开发

主要介绍了基于PXI的交流测功机系统的开发,设计了整个系统的硬件,对电机及控制器、油门执行器、转速扭矩测量设备进行了选型,并通过PXI硬件平台对各设备进行通讯和控制;采用快速控制原型方法进行软件开发,基于LabVIEW进行上位机界面设计。试验表明,在发动机起动、恒转速控制以及恒扭矩控制3种情况下,系统控制效果良好,响应较快较平稳,为之后的动态控制奠定了基础。     

BP网络在ASM底盘测功机模型识别中的应用

针对ASM测试系统用底盘测功机,提出一种应用改进型BP神经网络对其进行模型识别及扭矩预估计的方法。根据试验数据,应用该方法建立了底盘测功机转矩的预估模型,并对其进行了试验仿真,仿真结果表明:其建模过程简洁,数据拟合精度高。不仅如此,该方法对ASM测试系统的控制也具有一定的参考价值。     

底盘测功机机械惯量电模拟方法的研究和实现

为开发汽车排气污染物简易瞬态工况法测试系统，研究了底盘测功机机械惯量电模拟的相关理论和方法。通过汽车在底盘测功机上运行状态的动力学分析，基于汽车驱动轮转动动态特性相同的原理，建立了汽车底盘测功机机械惯量的电模拟模型。分析了简易瞬态测试工况控制要求和风冷电涡流测功器的性能特点，构建了VMAS测试工况控制系统，应用预测控制和解耦控制理论和技术，设计了底盘测功机机械惯量电模拟控制方案，开发了基于DMC，具有模型增益自校正和解耦功能的VMAS测试扭矩控制器和简易瞬态工况控制试验系统。运行试验结果表明，该系统可以较好地模拟汽车加速运动惯量。     

基于PWM控制的电涡流测功机控制器的开发

以摩托罗拉16位单片机为控制器的控制单元、以功率MOSFET为功率驱动器件、以智能PID算法为控制策略,采用嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ,进行电涡流测功机控制器的设计开发,包括控制器硬件、软件和控制算法的设计.试验结果表明,控制器的控制效果良好,完全满足发动机台架试验对控制性能的要求.     

并行再生制动系统控制器的设计与开发

分析了混合动力汽车再生制动系统的特点及其应用前景,提出了一种基于并行控制的再生制动控制策略;针对某款并联式混合动力轿车,采用并行再生制动控制策略,进行了制动控制器的软硬件开发;搭建了硬件在环仿真试验系统对控制器进行了硬件在环仿真验证,并对控制器进行了实车测功机试验和实车道路试验。试验结果表明:该控制器运行稳定、可靠,整车平均制动能量回收效率达15%左右,显著提高了汽车的能源利用效率。     

低惯量、高转速交流测功机系统

<正> 美国Dyne系统公司于1993年2月在底特律召开的SAE汽车专业会议上介绍了一种集测功和控制功能于一身的新型交流测功机系统,这种新系统是专为现代高比功率、多气门、高速汽油机而设计的。它对发动机的各项试验参数反应灵敏,并具有低惯量、高控制精度和数据采集能力。 随着发动机的功率和转速不断增加,对测功机、特别是真流测功机有更加严格的要求。传统的电动回转测功机需要采用很大的转子才能承受8000～9000r/min工作转速下的机械应力,至使其功率难以突破3O0kW;联结器的设计最主要的问题是惯量,为抑制系统在工作时发生共振,即要求联结器具     

微型汽车传动系统效率试验台的研制

针对某微型汽车传动系统效率偏低的问题,研制开发了一种用于测试微型汽车传动系统效率的试验台。选用直流回馈式试验台,以电动机为动力源,采用电力测功机直接转矩控制变频调速系统,软件系统采用VC＋＋作为开发工具,模块化设计。利用该试验台可以对微型汽车整车传动系统或者其部件进行效率测试,为该传动系统的优化设计提供了方向和依据。     

汽车电子控制系统快速开发

车辆动力学仿真软件提供控制算法离线仿真平台,车辆模型、传感器、快速开发系统、零部件和控制系统硬件构成硬件和环试验平行,动力传动系和制动系、测功机及其控制器和控制系统硬件组成测功机硬件在环试验台,而车载开发平台包括样车、数据采集系统、传感器和控制系统硬件。在完成控制原型快速开发的基础上,完成基于目标控制器的控制系统快速开发。实例表明：上述开发流程大大缩短了开发周期。     

馈能电力测功机的研制及其在轿车变速器试验中的应用

传统的测功设备是以水力测功机或电涡流测功机为主,所消耗的燃油和电能较高。介绍了一种机电耦合系统内馈能电力拖动?测功机组,克服了上述测功机的不足。该系统属于多轴混合型电力拖动系统,电能在系统内部形成回馈及再利用。它主要由馈能电机、驱动电机、同步发电机及用于吸收机械功率发出电力的交流发电机、励磁控制器、主控制台、主频调速器等组成。     

基于扩展状态观测器和滑模控制的双离合器自动变速器起步自适应控制

双离合器自动变速器（Dual Clutch Transmission,DCT）随着服役时间的增加离合器性态会发生变化导致起步性能下降,为降低离合器性态变化对起步性能的影响,提出一种基于扩展状态观测器和滑模控制的DCT起步自适应控制方法。首先,建立DCT起步动力学模型、发动机模型和液压控制系统模型;将DCT起步问题转化为参考轨迹跟踪问题,通过工况识别并利用极小值原理获得了不同起步工况的参考轨迹;在DCT起步动力学模型中将与离合器性态变化相关的项定义为不确定项,设计扩展状态观测器对不确定项进行估计,同时结合自适应滑模控制器,获得了起步发动机转矩和离合器油压的自适应控制率;为了跟踪发动机转矩和离合器油压的自适应控制率,设计了发动机转矩跟踪控制器,同时对液压系统采用了PID闭环控制;通过MATLAB/Simulink平台仿真以及台架试验验证所提出的DCT起步控制方法对离合器性态变化的自适应效果。研究结果表明：所提出的起步自适应控制方法能够有效避免由离合器性态变化导致的起步延时,同时1挡缓起步和急起步的仿真冲击分别减小了53.11%和43.42%,试验起步冲击分别减小了35.66%和30.31%。     

电动汽车新型再生-机械耦合线控制动系统机理研究

本文中对一种新型电动汽车再生-机械耦合线控制动系统进行研究。首先,构建新型再生-机械耦合线控制动系统动力学模型,基于动力学模型进行系统制动性能分析,获得再生-机械耦合线控制动系统摩擦制动转矩和电磁制动转矩的匹配关系。接着,根据该再生制动系统特性和制动工况,提出电磁制动和耦合制动两种工作模式,低制动强度下采用电磁制动模式,高制动强度下采用耦合制动模式;在耦合制动模式下,提出通过电机电磁转矩和摩擦制动转矩集成控制,实现电磁控制、摩擦控制和耦合控制3种制动转矩控制方式。最后,分别进行了38和15km/h两种车速下电磁制动和耦合制动台架试验,对新型再生-机械耦合线控制动系统耦合制动机理进行了验证。     

并联混合动力汽车从纯电动切换至发动机驱动的控制研究

阐述了混合动力汽车的发动机调速方法,通过建模、dSPACE AutoBox对系统的控制以及AVL测功机对系统的监控,完成了发动机起动、调速及离合器接合与分离的控制,建立了用电机补偿发动机动态转矩相对稳态转矩下降的转矩控制策略.动念控制与稳态控制2种试验结果对比表明,动态控制方法提高了驱动模式的切换性能与效果,可提高整车驾驶性、舒适性和耐久性.     

混合动力传动系 Tip-in/out工况的模型预测控制

为抑制混合动力汽车加减速过程中传动系统振荡,以电机转矩为控制量,提出一种基于模型预测主动控制混合动力传动系统振荡的策略,基于 Matlab/Simulink平台搭建动态系统模型,实时计算电机转矩补偿优化发动机输出转矩,准确跟踪目标转矩的同时减少传动系统振荡。探索不同控制器参数设置对于驾驶动力性和舒适性的增益效果,通过硬件在环 （Hardware-in-Loop,HIL） 试验表明,所设计的 MPC控制器能使汽车平稳地加减速,迅速跟踪目标转速,求解时间控制在10 ms以内,具有较好的实时性,同时对传动系统中的非线性因素和参数变化有较好的鲁棒性。     

混合动力客车自适应巡航控制研究

为减轻驾驶员驾驶负担,综合改善车辆的行驶安全、节能和环保性能,针对所研究的混合动力客车,提出一种自适应巡航控制算法。控制算法采用分层控制结构,由上层控制器和下层控制器组成。上层为多模式切换控制器,它根据本车与前车的行驶状态,得出整车期望加速度;下层为转矩协调控制器,它根据上层控制器得到的期望加速度,对发动机、起动发电集成电机和主电机驱动转矩或制动转矩进行协调控制。开发了基于MICROAUTOBOX的整车控制器,并通过采用模拟雷达信号的转鼓实验台实验和采用真实雷达信号的实际道路实验对所开发的控制系统进行验证。结果表明,所开发的分层控制系统能实现混合动力客车的自适应巡航控制,不仅减轻了驾驶员的驾驶负担和提高了行驶安全性,且在一定程度上实现了节能减排。     

基于MATLAB/SIMULINK的汽车电动助力转向系统特性仿真

为了研究电动汽车EPS助力特性对汽车操纵稳定性的影响,在对EPS工作原理和助力特性进行分析的基础上,建立了EPS动力学方程,设计了一种能实现理想助力特性的PID控制器。基于MATLAB/SIMULINK对其进行了仿真分析,结果表明,系统加入PID控制后齿条位移、方向盘转角及检测转矩相比无控制时运行更平稳,调节时间分别缩短0.2,0.4,0.4 s;前助力转矩阶跃响应呈高频波动,电机内部的波动现象明显改善,PID控制器对于EPS的助力特性具有更好的控制效果和稳定性。     

汽车发动机油门控制系统的开发

开发了基于摩托罗拉16位单片机MC9S12DP256B的汽车发动机油门控制系统,介绍了单片机核心控制电路、力矩电机驱动电路及控制算法设计,该系统已应用到电涡流测功机控制器中,实现了对发动机油门位置的控制。试验证明,该系统运行稳定、可靠,控制效果良好。     

发动机试验台测控系统模糊神经网络控制方法的研究

结合模糊控制、神经网络、遗传算法的优点,提出发动机试验台测控系统模糊神经网络控制方法。利用遗传算法的全局优化策略,避免陷入局部最小点的缺陷。在建立发动机-测功机传动系统动力学模型、发动机有效转矩模型、测功机励磁电流模型的基础上,进行了动态仿真模拟,较好地解决了试验台控制的稳定性及测量的实时准确性问题。