电动汽车用开关磁阻电机有限元分析及仿真

开关磁阻电机（SRM）广泛应用于电动车驱动系统。建立SRM数学模型,对其做深入的仿真分析,对电动车用SRM的设计、控制有着重要的指导意义。SRM具有非线性的工作特征,无法得到统一的数学模型与解析式,利用ANSYS对电动汽车用开关磁阻电机进行有限元分析,得到电机静特性,计算出样机的磁链特性曲线。然后通过ANSYS与SIMULINK之间的数据传递,将有限元分析的数据导入SIMULINK中,以磁链函数为基础建立相对应的SRM驱动系统模型,并对该系统进行动态仿真。通过分析三组不同导通角和关断角组合条件下仿真系统的绕组电流、转矩和转速的仿真曲线,验证SRM的有限元分析结果及所建立的仿真模型的正确性及合理性。     

基于航向约束的无人艇位姿保持制导策略

针对欠驱动无人艇位姿保持控制中无法同时兼顾位置和首向角约束的问题,提出了基于航向约束的位姿保持制导策略.首先建立了以无人艇期望位姿为原点的固定坐标系,并将坐标系划分为3个区域:可到达区域A、B和不可到达区域C.在可到达区域内无人艇可依靠前向运动和转首运动回到期望位姿,避免因无法直接产生侧向运动导致首向角变化过大的问题.其次在不同的区域执行不同的制导策略,在制导过程中严格约束无人艇期望航向.最后由制导策略生成的期望速度和期望航向,经由控制器生成执行量,无人艇快速回到期望位姿.基于航向约束的位姿保持制导策略将航向约束由内环控制纳入外环制导,无人艇在不同区域执行不同的制导策略,生成的位姿期望与内环控制相结合,实现了无人艇的位姿保持.外环制导和内环控制约束相结合以兼顾无人艇欠驱动特性,同时简化了控制器设计.仿真实验证明了该制导策略的可行性和有效性.     

基于LPV模型的水面机器人鲁棒航向控制

针对水面机器人水动力学的强非线性,且容易受到风、浪与水流干扰的影响,提出了一种基于LPV(Linear Parameter Varying)模型的H_∞鲁棒航向保持控制器。LPV模型采用Froude数作为线性变参,用来反映水面机器人水动力学随Froude数变化的非线性特性,同时简化模型参数辨识与控制器设计。将Froude数作为调度变量,采用介实引理设计了H_∞鲁棒航向保持控制器,用来抑制扰动对控制器的影响。在三自由度欠驱动水面机器人仿真平台上进行了验证,证明了控制器的有效性与鲁棒性。