多变量解耦法在舰用锅炉—汽轮机协调控制中的应用与研究

针对舰用蒸汽动力装置的特点，根据热工动态原理，建立锅炉－汽轮机动态数学模型，应用多变量控制理论中的单向解耦法和多变量频域解耦设计法，将多变 量控制系统化解为为量控制系统，进行协调控制方案研究，给出协调控制系统设计的方法，并用参数优化方法获得了协调控制器参数，仿真运行结果表明，协调控制系统优于常规的ＰＩＤ控制系统。     

变带速干线协调控制模型研究

建立了以绿波带宽度为目标函数、以时差为决策变量的变带速干线协调控制的数学模型。模型中以各交叉口可以为绿波带提供的绿时最大为分解目标,以各交叉口间上下行实测自由行驶时间代替以平均车速计算的交叉口间行驶时间,大大地提高了绿波控制的效率。     

平交路口远引掉头设置方法分析

平交路口远引是解决路口流向禁限后车流转向问题的有效方法。通过对掉头地点的选址规划以及交叉口之间的协调控制进行研究,提出最佳掉头位置应满足的条件以及交叉口协调控制的相位差计算方法。通过对掉头通道通行能力的分析,提出实施掉头信号控制条件和具体实施方法。     

基于补偿滑模控制的混合动力汽车协调控制

由于行星排功率分流式混合动力汽车的结构优势,双行星排功率分流式混合动力汽车已经成为各机构的研究重点。由纯电动模式到混合驱动模式切换的过程中存在发动机起动和发动机转矩引入,而发动机转矩瞬态响应存在迟滞,导致切换过程中动力系统的输出转矩会有较大波动。为减小波动,降低模式切换过程中的动态冲击度,本文中提出补偿滑模控制方法,对双行星排功率分流式混合动力汽车模式切换进行协调控制。首先,建立整车动力学模型,对切换过程每个模式进行分析;之后,针对发动机拖转阶段和混合驱动阶段分别采用补偿控制和基于固定边界层的自适应滑模控制,并对滑模控制进行稳定性分析;最后,结合Matlab/Simulink软件平台进行仿真验证。仿真结果表明,补偿滑模协调控制策略能够有效地减小从纯电动到混合驱动模式切换过程中的转矩波动和冲击度。     

约束可松弛的网络绿波模型

为解决区域交通信号协调控制领域中常规网络绿波模型可行域窄或无解的问题,提出了约束可松弛的网络绿波模型。应用混合整数线性规划方法构建模型,以所有路段双向绿波带宽加权和最大为优化目标,利用约束松弛方法,将干线约束和网络外圈闭环约束转变为可松弛的不等式约束。模型针对每条路段引入了0~1二元变量,表示路段的绿波是否被打断。通过模型求解,获得网络中必要的松弛路段,并打断相应的路段绿波,去除外圈闭环约束,以扩大可行域并找到最优解。算例对不同控制方案下提出的模型和其他绿波模型的绿波优化结果进行比较分析。算例显示,当网络各个交叉口采用同一化控制方案时,易于在不打断任何路段绿波的条件下找到最优解。此时,所提出的模型的解和常规网络绿波模型的解等价。当网络各交叉口采取差异化控制方案时,常规网络绿波模型无可行解,Gartner网络绿波模型仅获得非最优的可行解,而所提出的模型能够获得全局最优解。算例中只有1条路段的绿波被打断,而网络的其他路段均获得有效绿波带,且任意相交的干线绿波能够合理协调。算例优化结果表明：所提出的模型优于常规网络绿波模型和Gartner网络绿波模型,更适合复杂的城市交通网络信号优化设计。     

公交信号优先控制策略研究综述

公交信号优先是提高公交系统运行速度和可靠性的重要手段。回顾公交信号优先控制40多年的研究成果,以总结该领域的总体研究脉络。对被动优先、主动优先、实时优先以及与不同设施相结合的信号优先控制策略进行了综述分析。研究表明,公交信号优先控制策略的发展历程是：控制的实时性逐步提高,优化要素的考虑逐渐全面,控制对象日益扩大,控制策略逐步系统化、适用性逐步增强。最后指出,公交信号优先控制多目标平衡、控制策略的协调与网络优先控制,以及控制与调度策略的协调优化是后续研究的重点,而公交车辆行程时间预测以及如何应对预测偏差带来的影响仍然是信号优先控制中的关键问题。     

回汽技术在船舶换向中的应用研究

船舶蒸汽动力装置中设置的倒车汽轮机,一般情况下只在船舶倒车工况时工作.为了克服船舶换向过程中锅炉超压的问题,应充分利用倒车汽轮机和回汽控制技术.本文以大型船舶蒸汽动力装置为研究对象,通过机理分析建立其数学模型,提出一种具有回汽控制的机炉协调控制方案,并对换向过程进行动态仿真.仿真结果表明使用回汽控制的机炉协调控制方式的主蒸汽压力偏差相对于不使用回汽控制的协调控制方式减小了1%,主蒸汽压力更稳定.可以得到结论,使用具有回汽控制的机炉协调控制方式可以解决换向过程中锅炉超压的问题.     

磁流变半主动悬架研究及实车试验分析

针对车辆半主动悬架系统的整车协调控制,通过悬架动力学模型分析了耦合量的影响,提出了一种主从控制方法.基于自行研制的并联常通孔式磁流变减振器和控制系统开展了实车道路试验.在越野路行驶时,驾驶员坐垫处的加权加速度降低了13.8％～42.6％,车身俯仰角速度降低了21.1％～53.7％;蛇行试验中车身侧倾角速度、角度分别平均...     

基于MMC的储能型同相供电系统模型及控制策略

为解决电气化铁路中的负序问题、电分相问题和再生制动能量回收问题,研究一种储能型同相供电系统。其采用模块化多电平变流器（MMC）作为同相补偿装置,以避免基于级联H桥结构的传统系统中存在的占地大和损耗高等问题,并接入储能装置。在分析主电路工作原理和储能型同相补偿装置工作原理的基础上,建立储能型同相供电系统模型;结合牵引负荷特性划分3种工作模式,包括再生制动、削峰和填谷模式,并以相关国标限值为约束,计算各端口参考电流;提出分层协调控制策略,其中端口电流控制协调不同工作模式间的快速动态切换,荷电状态（SOC）均衡控制提高储能容量利用率。算例结果表明：系统在牵引负荷的不同工况下完成了负序的有效补偿,并且通过SOC均衡控制实现再生制动能量的高效利用;与传统系统采用的储能母线接入方式和SOC均衡控制相比,所提出的系统具有可靠性高和控制简单的优点。     

一类含特殊路段的城市干道协调控制方法研究

在分析特殊路段交通特性及需求的基础上,对一类含特殊路段的城市干道协调控制方法进行了研究,提出基于主动性思维设计控制策略。通过干道协调控制人为调节关联交叉口交通阻抗来影响用户的交通行为选择,从而在某种程度上限制特殊路段交通的过度增长,在保障路段交通安全的基础上充分发挥交通效益。针对南方某城市隧道的实地情况和流量数据,设计出根据流量和排队长度两个参数综合选择实时控制方案的方法,进而说明该控制方法的具体实现及仿真效果。试验证明该方法对一类含特殊路段的城市干道协调控制具有指导意义。