重型电动轮自卸车自抗扰传动控制

分析了电动轮自卸车传动控制系统的特点,提出了电动轮自卸车自抗扰传动控制,设计了基于遗传算法参数整定的自抗扰传动控制系统.仿真结果表明,自抗扰控制器完全能够满足系统控制要求,且比同样采用遗传算法参数整定的PID控制具有更强的抗扰能力和鲁棒性.     

特大型电动轮矿用自卸车联合制动特性研究

为了研究特大型电动轮矿用自卸车下坡联合制动时的制动特性,分析联合制动时电阻栅能耗制动及液压多片湿盘式制动器制动功率的分配,以湘电重装满载整车重量达520t的自卸车为研究对象,建立了自卸车电阻栅能耗制动及液压多片湿盘式制动器联合制动系统动力学模型,利用Mtlab/simulink对该自卸车在不同下坡坡道上的紧急联合制动进行了数值分析计算,获得制动特性曲线.结果表明:初速度为30 km/h时,在不高于10％的坡度下紧急制动距离不超过21 m;平均比制动力在不同坡道基本保持不变,最高值为0.35左右;后轮比制动力大于前轮比制动力,侧滑、跑偏的可能性大于转向失控的可能性;当满载重心向后轴移动时,平均比制动力保持不变,前后轮比制动力差距减小,可有效利用地面粘着力;电阻栅能耗制动与液压多片湿盘式制动器的平均制动功率之比约为2:3.研究表明该联合制动系统可有效减轻主制动器负荷,提高制动效能,延长主制动器使用寿命.     

电动轮自卸车触发电路设计与仿真分析

传统触发器存在电压过零点难以确定、系统不稳定、抗干扰能力差等问题,已不适用于自卸车,所以设计一种新的触发电路具有实际意义.文中针对传统自卸车触发电路存在的问题,对原有触发电路加以改进并设计出了一种新型触发电路.改进后的触发电路采用锁存器和多谐振荡器,具有过零点采样精确、同步跟踪等优点,较好地解决了传统触发电路存在的问题.文中还介绍了电动轮自卸车触发系统的电气原理,给出仿真和实际应用波形图.通过Multisim10.0软件对新型触发电路进行仿真,仿真结果表明效果良好.     

非匹配非线性系统的多模变结构控制

针对存在非匹配不确定性的非线性系统,讨论其输出跟踪问题。根据提出的等价作用的概念,设计了一种简单的滑模观测器。在对系统不确定性进行估计的基础上,给出了此类系统的变结构控制方案,闭环系统在有限时间进入滑动模态,仿真算例证实了理论结果。     

模糊变结构控制在发电机励磁控制中的应用

为解决高频颤动问题，将模糊控制和变结构控制结合起来，提出了一种新颖的模糊变结构控制方法，并将其成功地应用于发电机励磁控制中。数学仿真结果证明了所提方法的有效性。     

六轮铰接式电动轮自卸车差速控制策略及仿真

现有的六轮铰接式电动轮自卸车差速控制策略只是简单地实现差速,且其忽略 整车横摆控制和驱动防滑控制而导致整车动力学性能较差．为此,提出了基于驱动力分层 控制的差速控制策略．首先基于拉格朗日方程法推导了包含整车纵向、侧向、横摆及前车 身侧倾自由度的整车动力学数学模型,然后设计由总驱动功率及横摆控制功率决策层、差 动驱动分配层和驱动防滑稳定层组成的分层控制差速控制策略．文中运用自抗扰控制算 法计算出纠正转向角偏差所需的横摆控制功率,采用最优滑移率识别算法对各轮驱动功 率进行修正．离线仿真结果表明,所提差速控制策略在不同工况和路面下均能很好地实现 各轮差速,同时保证了较好的整车转向性能和各轮工作的稳定性能．     

非匹配非线性系统的多模变结构控制

针对存在非匹配不确定性的非线性系统,讨论其输出跟踪问题.根据提出的等价作用的概念,设计了一种简单的滑模观测器,在对系统不确定性进行估计的基础上,给出了此类系统的变结构控制方案,闭环系统在有限时间进入滑动模态.仿真算例证实了理论结果.     

电动轮自卸车发动机扭转振动分析与试验研究

针对电动轮自卸车发动机和发电机系统轴系扭转振动问题进行分析,并通过试验进行验证,提出分析此类轴系扭转振动的研究方法。根据电动轮自卸车的动力传递系统由发动机和发电机直接刚性连接而成的特点,对系统轴系进行固有振动特性和强迫振动特性分析时,建立轴系扭转振动分析的集总质量参数模型,利用系统矩阵法和能量法获得轴系的固有频率和振型。在试验验证阶段,采用非接触式扭转振动测量法进行试验验证,对比分析计算结果和试验验证结果。研究结果表明:分析计算和试验验证基本吻合,证明了针对此类轴系扭转振动分析计算方法的可靠性,并获得轴系扭转振动发生共振的主谐次和强谐次,为进一步进行扭转振动减振分析及部件设计提供了依据。     

非线性电液伺服系统的变结构控制

针对阀控缸电液伺服系统的特点，应用非线性系统几何理论，将原非线性系统作全局精确线性化变换，并解释了其物理意义，然后对线性化了的系统，设计了模型到达变结构控制器，充分发挥滑态的优良特性及其对摄动的不变性，并引入了位移、速度、加速度反馈，该方法不要求模型的精确性，算法简单，便于实时控制。     

同时改善系统稳定和电压特性的变结构励磁控制器

依据非线性变结构控制理论,提出一种新的励磁控制器的设计方法。应用该方法设计的变结构励磁控制器,在有效地改善电力系统功角稳定性的同时,还可以改善发电机端电压的动态特性。该控制器对系统工作点的变化具有鲁棒性。仿真结果表明:该种控制器与已有的PSS控制相比,在改善系统稳定性的同时,改善了发电机端电压的动态特性     

混合磁路电动机的非线性解耦控制

根据混合磁路电动机运行的实际情况,建立了附加励磁电流稳定下的三阶模型.采用非线性系统的微分几何方法,实现混合磁路电动机的解耦控制和完全线性化.通过仿真验证,基于非线性解耦控制的混合磁路电动机控制系统可以达到良好的性能.     

混合励磁同步电机控制策略比较研究

混合励磁同步电机是一种在永磁电机基础上发展起来的新型电机,具有低速大转矩及宽调速特点.根据混合励磁同步电机的结构特点和电磁特性,设计了一种新型的矢量控制系统.该控制系统在基于转子磁场定向的基础上,分别提出了id≠0与id=0的最小铜耗控制及简易控制等三种不同的电流控制策略.理论分析和计算机仿真结果表明,应用所提出的三种电流控制策略,都能使混合励磁同步电机具有良好的静动态性能,但采用不同的控制方法效率不同,这三种控制方法的仿真结果对比表明,采用id≠0的最小铜耗控制方法效率最高,而应用简易控制方法,算法虽然简单,但是效率也最低.     

永磁同步电机分数阶与滑模变结构复合控制研究

针对永磁同步电机矢量控制系统的速度环,通过引入分数阶微积分及滑模变结构控制理论,设计了一种分数阶与滑模变结构复合控制器.该复合控制器通过一个可变的加权因子α将分数阶PIλDμ与滑模变结构控制有效、协调地组合起来,从而达到了既克服滑模变结构在滑动平面原点附近产生高频颤动的缺点,又拓宽了相对于传统比例-积分-微分(PID)控制器的调节范围,使得永磁同步电机控制系统的鲁棒性、快速性、稳定性和抗干扰能力得以提高,对于采用多种复合交叉控制方法来改善电动机控制系统具有参考意义.     

矿用自卸车牵引逆变器的国产化改造

系统研究了300t电动轮自卸车牵引逆变器的主电路、整体结构及控制单元,以此为基础研制了控制单元和相模块,该系统采用基于特定谐波消除PWM(SHEPWM)的矢量控制模式.试验表明:该国产化系统满足矿用自卸车牵引逆变器技术要求.     

车辆非线性半主动悬架的模型跟踪变结构控制

以车辆两自由度系统的悬架振动模型为基础,针对该系统的非线性特性,设计了以最优控制系统为参考模型的模型跟踪变结构半主动控制系统.该控制系统用极点配置法确定切换面参数,以保证系统稳定;采用指数趋近率求取变结构控制律,使系统状态能够快速到达切换面,对逼近误差具有较强的鲁棒性,且能较为有效地削弱抖振.最后用Simulink进行仿真实验,结果表明:此控制系统具有良好的减振性能,能较好地提高乘坐舒适性.     

大型矿用自卸车交流传动系统的研制

针对电动轮自卸车的特殊工况,研制了全国产化交流传动系统.介绍了控制系统的基本参数和性能,该系统采用转差矢量控制的控制策略和基于空间矢量（SVPWM）的调制方式.试验表明：该系统启动转矩大,转矩响应迅速,牵引制动平稳可靠,满足大型矿用自卸车交流传动系统设计要求.     

高阶位置伺服系统的非线性变结构双模控制

针对伺服系统在快速性、准确性和鲁棒性等方面的较高要求 ,提出了一种非线性变结构双模控制器 .在偏差较大时采用具有时变、非线性、“时间次优开关超平面”的滑模控制 ,以保证系统的鲁棒性和快速性 ;在偏差较小时 ,根据状态变量的幅值可自动转化为线性二次型 PI控制 ,以保证系统的准确性 .仿真结果表明本方案的有效性 .     

变频调速系统的滑模变结构控制

对异步电动机的变频调速系统提出了一种变结构控制方法，并针对电流源滑差控制结构，设计了一个滑模变结构控制器．通过ＭＣＳ－５１单片机实现结果表明：该控制系统响应速度快，动态性能好，且具有很强的抗干扰性能．该算法简单，实现方便．     

基于自抗扰控制器的电动轮自卸车的控制与仿真分析

针对矿用电动轮自卸车的变频调速矢量控制系统中感应电机参数时变严重,控制鲁棒性差的难题,提出了一种基于变结构自抗扰控制器的感应电动机变频调速系统控制方案,将转子电阻时变看作磁链子系统的一种内扰,负载干扰对转速子系统的影响作为转速子系统的外扰,通过扩张状态观测器对不确定扰动予以估计和补偿.该方案有效地解决了参数时变对矢量控制系统解耦性能的影响,动态控制性能优于传统PI调节器,仿真结果验证了方案的合理性与有效性.     

电机驱动的车辆离合器变结构控制

为改善电控离合器的控制性能,运用变结构控制方法设计了非线性控制器,下层控制器系统承担执行上层控制器指令的使命,下层执行机构及其动力学系统精确建模有助于提高电控离合器控制系统响应品质。计算机仿真结果显示,该控制器跟踪理想动力系统轨迹的性能良好,且具有对外部干扰的鲁棒性。