离合器接合过程的参考模型自适应控制

自动离合器的接合过程存在冲击度大和摩擦片磨损严重的问题.为了改善冲击和滑摩,提出参考模型自适应控制(MRAC)思路,基于波波夫超稳定理论求解,动态控制滑摩扭矩,使得滑摩过程的动力学状态尽快逼近同步模型的动力学状态.在SimulationX环境中建立仿真模型,仿真结果表明,MRAC控制既减少滑摩功,又消除同步点冲击,明显提高接合品质,是一种不牺牲滑摩功却能改善平顺性的新方法.     

液压控制闭锁离合器闭锁的动态仿真

应用流体力学基本原理,从理论上分析了液压传感器的动力学和运动学特性,推导出用锁离合器控制阀开启压力的计算公式;建立了控制阀和闭锁离合器的力学方程和运动学方程,采用SIMULINK仿真工具箱建立了仿真模型,以假想的涡轮转速作为输入,得到闭锁离合器活塞位移曲线和负载压力曲线,并和现场实验得到的结果比较,验证了仿真模型的正确性.液压控制闭锁离合器的动态仿真对合理设计控制阀以及闭锁离合器的控制方式的研究有一定的指导意义.     

离合器接合过程抖振机理与控制研究

离合器接合过程的抖振现象严重影响动力传动系统平顺性,增大摩擦片的磨损,是一个困扰离合器接合控制的问题。从摩擦导入阻尼的角度研究抖振机理,将摩擦环节的导入阻尼模型嵌入三自由度动力学模型。应用根轨迹法进行稳定性分析,得到系统稳定条件。综合激振避免和稳定性控制两条减振途径,推导出压紧力加载的抖振抑制算法,并分析了温度的影响。理论推导和仿真结果表明,离合器接合过程动力学稳定的必要条件是滑摩扭矩综合阻尼为正斜率特性,且该特性由摩擦特性和压紧力历程共同决定。考虑摩擦特性,可合理施加压紧力,以形成滑摩扭矩综合阻尼的正斜率特性,可有效抑制抖振、提高离合器接合品质。     

车辆起步过程发动机恒转速自适应模糊控制研究

车辆起步发动机恒转速控制是一种有效的起步控制策略,如何实现发动机转速跟随目标转速曲线变化以提高起步性能是一个难点.针对这一问题,制定了离合器接合控制原则,设计了以发动机转速及其目标转速、离合器行程为控制参数的自适应模糊控制及相应协调规则构成的控制系统.仿真试验表明在不同工况下该控制策略均能保证发动机基本无超调地达到目标转速,实现了发动机恒转速起步,离合器滑摩功小,能够反映驾驶员起步意图,提高了车辆起步性能.     

DCT车辆性能的硬件在环仿真研究

分析了装备双离合器式自动变速器(DCT)车辆行驶过程中包含的各种运行工况,建立了各运行工况的动力学微分方程.基于xPC目标工作环境,借助MATLAB和工控机等软硬件,与自主设计的电子控制单元和执行电机进行联接,建立了DCT车辆的硬件在环仿真试验台.编制了换挡规律的设计程序,提出了挡位及同步器的控制方法.利用硬件在环试验台,分析了换挡过程中分离合器执行电机的占控比、接合离合器执行电机的占控比、接合离合器开始接合的延迟时间、发动机油门开度变化对换挡品质的影响,优化了换挡品质.此外,对DCT车辆加速工况、制动工况的性能进行了测试与评价.     

自动膜片弹簧离合器的模糊-PID控制

自动离合器的起步接合过程控制是电控机械式自动变速器(AMT)开发难点的所在,其对汽车纵向驾驶的舒适性和燃料经济性都有较大影响,文中通过对熟练驾驶员驾驶过程的分析,拟合并优化离合器起步结合过程曲线,提出了改进的模糊-PID控制策略.并采用MATLAB/Simulink仿真软件建立自动离合器模糊-PID控制系统仿真模型,模拟结果显示与常规模糊控制、PID控制相比,所提出的控制策略在控制系统运动追踪特定轨迹时具有鲁棒性和实时性的特点.     

自动变速器电控系统测试仿真台的研究与开发

自动变速器ECU是进行自动换档关键部分,能否正常工作直接影响到换档品质、驾驶舒适性。进行仿真研究可以缩短研制周期、节约研制经费。针对轿车自动变速器电子控制单元所需的外围参数,模拟ECU工作时所需的汽车行驶环境,研制开发自动变速器电子控制器测试仿真台。并在仿真台上进行换档规律及行使过程的试验分析,试验证明所设计的仿真台可以正确模拟汽车行驶过程中变速器各参数变化规律。仿真台的成功研制为开发自动变速器系统提供有价值的参考资料。     

并联混合动力汽车扭矩协调控制策略仿真研究

对于使用机械式自动变速器(AMT)的并联式混合动力汽车(PHEV),能量管理策略的实现需要对发动机、电机以及离合器和变速箱进行协调控制,为此,建立一个分层控制系统来管理整车的能量分配和实现整车的能量分配策略。能量管理策略的实现层以改善车辆行驶平顺性和减小离合器磨损为目标,协调控制动力和传动系统,实现能量管理层需要的扭矩分配、工作模式切换以及换档等要求。在Matlab/Simulink环境下建立了并联式混合动力汽车动力传动系统的仿真模型,通过仿真进行控制策略的辅助设计并验证了控制策略。当前开发的控制策略已经应用于实车,试验结果表明了控制系统和控制策略的适用性。     

舰船动力装置传动系统动态仿真研究

采用燃气轮初与柴油机交替使用的CODOG动力装置，既可以减轻重量，便于控制，又可以提高可靠性和经济性。该装置的柴油机及燃气轮机功率、转速及负载转换控制、自动同步离合器的动态性能指标等是影响舰船机动性和操纵性的重要因素。推导并建立了自动同步离合器的基于输入输出端扭矩和功率的统一型数学模型，在Easy5仿真平台上建立了柴燃联合动力装置的模块化仿真模型，并对其切换过程进行了仿真研究，从而为柴燃联合动力装置的设计提供理论依据和强有力的工具。     

反馈线性化与滑模控制方法在汽车AMT中的应用

以汽车机械式自动变速系统(AMT)的离合器接合过程为研究对象,建立起离合器动力学系统与控制系统的数学模型,进一步应用基于微分几何的反馈线性化方法,将原非线性系统等价为完全可控线性系统,然后设计了滑模控制器。仿真结果表明,该方法比传统PID控制具有更高的跟踪精度,更快的响应速度,更强的抗干扰能力。     

装载机限滑差速器的自适应模糊控制和仿真分析

为提高装载机限滑差速器的限滑性能和对不同路面状况的自适应能力,针对装载机结构设计了一种新型的电控液压限滑差速器,以最佳滑移率为控制目标,建立了自适应模糊PID控制器,通过调节差速器液压控制系统的输出压力来控制差速器的输出限滑转矩,实现转矩在驱动轮上的合理分配,有效抑制车轮打滑。作者建立了装载机仿真模型,在非对称路面直线行驶工况下进行了仿真实验。仿真结果表明,该电控液压限滑差速器限滑功能良好,与普通差速器相比设计的自适应模糊PID控制器具有良好的自适应能力。     

提高汽车操纵稳定性的控制器设计

为提高汽车操纵稳定性,设计了一种新颖的两级分层操纵稳定性控制系统。分级控制系统的第一层是一基于线性矩阵不等式的鲁棒模型匹配控制器。当汽车处于不稳定行驶状态时,该控制器优化稳定整车操纵性的横摆控制力矩,并根据该横摆力矩计算目标控制车轮的滑移率。控制系统的第二层是一移动滑模控制器。该控制器可以在预定的时间内精确地跟踪第一层控制器输入的参考滑移率,并对目标控制车轮施加制动力矩来达到稳定汽车操纵性的目的。在各种极限行驶状况下的仿真试验表明,该控制器可以有效地提高汽车操纵稳定性,而且该控制器对不同车速,各种附着系数的路面和车辆物理参数的变化具有很好的鲁棒性。     

液力变矩器泵轮叶片优化设计研究

提出一种液力变矩器叶栅系统的优化设计方法,通过含有参数化设计与流场数值模拟环节的正交试验设计样本构建目标的响应曲面(RSM)近似模型,再由序列二次规划法(SQP)反复迭代并更新模型逼近最优解。结果表明该方法在工程设计上是有效的,并且证实了加大泵轮叶片内环出口角的扭曲角度可以有效地提高变矩器的变矩性能,但起动变矩比增大的同时最高传动效率会有所下降。     

矩阵变换器励磁的双馈感应风力发电系统研究

结合双馈感应电机(DFIG)的特点和变速恒频交流励磁发电技术、矩阵变换器及矢量控制技术的优点,导出了双馈电机矢量控制下的数学模型,并建立了矩阵变换器励磁的双馈感应变速恒频风力发电系统定子磁链定向下的矢量控制系统框图.实现了风能最大功率点的跟踪,有功无功功率的独立调节.用c语言和Matlab仿真,其结果体现了系统的优良特性,证明了该方案的正确性和有效性.     

一种新的永磁同步电机直接转矩控制方法

提出了一种新的无速度传感器永磁同步电机直接转矩控制方法。针对内埋式永磁同步电机直接转矩控制存在较大脉动转矩和逆变器的开关频率不恒定的缺点,设计了一种自适应模糊控制器确定占空比的方法。与其它基于自适应模糊控制器的直接转矩方法不同,这种自适应模糊控制器通过控制正反电压矢量作用时间,在每一采样周期计算出最优占空比。该控制器输出部分的比例因子可以根据转矩的变化趋势经自适应机构的模糊规则库在线调整,不仅可以使永磁同步电机直接转矩控制系统保持恒定的开关频率,而且可以有效地减小磁链和转矩脉动,特别是低速时的转矩脉动。为了获得高性能的无速度传感器永磁同步电机控制系统,设计了一种无速度传感器方案。理论分析和仿真实验结果证明了自适应模糊永磁同步电机直接转矩控制策略的有效性。     

空间矢量调制型凸极同步电动机直接转矩控制

凸极同步电动机的定子磁链变化时间常数通常较小,采用传统的双滞环直接转矩控制(DTC)策略使得电机的电磁转矩和定子磁链存在着较大的脉动。将空间矢量调制型直接转矩控制(SVM-DTC)策略引入到凸极同步电动机,优化的空间电压矢量组合实现了转矩、磁链误差的精确补偿,同时保证功率器件开关频率恒定。仿真结果表明,与凸极同步电动机传统DTC相比,基于SVM-DTC策略的控制系统能够使电机定子电流畸变率明显降低;转矩和定子磁链脉动显著减小;转矩响应速度快;运行平稳。     

Application of neural networks for permanent magnet synchronous motor direct torque control

Neural networks require a lot of training to understand the model of a plant or a process. Issues such as learning speed, stability, and weight convergence remain as areas of research and comparison of many training algorithms. The application of neural networks to control interior permanent magnet synchronous motor using direct torque control （DTC） is discussed. A neural network is used to emulate the state selector of the DTC. The neural networks used are the back-propagation and radial basis function. To reduce the training patterns and increase the execution speed of the training process, the inputs of switching table are converted to digital signals, i.e., one bit represent the flux error, one bit the torque error, and three bits the region of stator flux. Computer simulations of the motor and neural-network system using the two approaches are presented and compared. Discussions about the back-propagation and radial basis function as the most promising training techniques are presented, giving its advantages and disadvantages. The system using back-propagation and radial basis function networks controller has quick parallel speed and high torque response.     

并联混合动力电动汽车最优控制及实例仿真

实现并联混合动力电动汽车（PHEV）能量分配的优化控制是整车集成的关键．将燃油消耗最低为优化拉制目标的能量最优分配问题归纳为切换系统的最优控制问题，应用动态规划算法，分两步求解该切换系统的最优控制问题，得到转矩最优分配及换档的控制律，并将其应用于整车控制，通过计算机对实例进行仿真证实了该方法的有效性。     

车辆转向制动防抱死系统仿真研究

转向制动是车辆经常遇到的工况之一。本文提出了汽车转向制动时防抱死制动系统（ABS）基于优化目标滑移率模糊控制的策略。该策略根据路面附着条件以及车辆所处的运动状态实时计算出车轮优化目标滑移率,作为防抱死制动系统的控制目标,并利用模糊推理理论进行了ABS模糊控制器设计。在此基础上结合8自由度非线性车辆系统模型,利用Matlab/Simulink软件对装有ABS的车辆转向制动过程进行模拟试验。结果表明基于优化目标滑移率ABS模糊控制策略优于传统固定目标滑移率控制策略,它有效地提高了车辆转向制动性能,同时也保证了横向稳定性,实现了车辆的制动性能、可控性及横向稳定性最佳协调,同时且具有较强的鲁棒性。     

直升机/发动机综合控制的发展及技术特点

对直升机/发动机（简称直/发）综合控制技术的研究需求、发展及现状进行了归纳和分析，讨论了直/发综合抗扰控制与优化控制的方案选择、 技术特点和研究动向，其中着重分析了基于扭矩前馈控制、自适应燃油控制、自抗扰控制、预测控制等手段的综合抗扰控制，以及包含最小油耗、最大功率、最低涡轮温度优化模式的综合优化控制的研究和应用情况. 最后，在总结全文的基础上，提出今后在直/发综合控制研究工作中值得关注的一些问题.