城市轨道交通车载混合储能系统的研究

针对城轨列车在起动、制动过程中对牵引网电压造成冲击从而引起网压不稳定的问题,提出一种由超级电容与钛酸锂电池组成的混合储能系统,该混合储能系统满足城轨列车对高能量和高功率的需求。以混合储能系统的整体结构为研究对象,着重介绍了预充电回路的设计与仿真验证,它能明显提升混合储能装置的性能以及延长使用寿命。针对该混合储能结构,提出采用综合控制策略,该策略通过控制主电路中两个双向DC/DC变换器的工作模态来实现储能单元工作在恒流充放电状态。最后仿真对比综合控制策略与传统电压电流双闭环控制策略,仿真波形对比分析表明:对于牵引机车等大容量负荷突增与突减造成的网压波动,综合控制策略能更有效、快速调节混合储能系统的充放电状态,确保牵引网压波动幅度较小,提高城轨列车的运行可靠性与稳定性。     

基于模型预测控制的汽车主动避障系统

为了加强汽车行驶安全性,搭建了包含环境感知、危险态势评估、路径决策和控制执行四部分的智能汽车主动避障系统。基于改进人工势场模型构建了以道路边界斥力势场、动态障碍物斥力势场和引力势场核心的路径规划模块,同时,建立以前轮偏角为控制变量的车辆动力学模型,利用模型预测算法对路径进行跟踪。利用动力学仿真软件CarSim和控制仿真软件Simulink联合仿真,结果表明文中运用的模型预测控制优于驾驶员预瞄控制,对路径具有更好的跟踪效果、提高了跟踪精度,实现了汽车主动避障。     

新型速度传感器试验台研究

设计一种结合光电式和霍尔式两种不同类型速度传感器的新型速度传感器试验台。试验台由硬件和软件两部分组成:硬件部分主要包括工控机、变频器、交流异步电机、信号调理板、PCI高速数据采集卡等;软件部分主要使用Microsoft Visual Studio 2010软件开发工具下的VC++开发语言对高速数据采集卡采集到的数据进行处理,编写相关软件。在软件中,速度传感器输出信号根据信号周期和轮径值转换成相应的速度值显示;与此同时,输出信号的波形图也被实时显示。此外,信号周期、占空比和两路信号的相位差也被计算出来。通过对比设置速度和实测速度以及输出波形的相位差和占空比来判断速度传感器性能的优劣。研究表明:所设计的新型试验台稳定性好,实时性强,检测精度可以达到0.2%。