基于dSPACE的汽车主动前轮转向试验台设计

以宝马和采埃孚联合开发的主动前轮转向系统为原型,基于dSPACE实时仿真系统,设计并搭建了主动前轮转向系统的硬件在环实时仿真试验台,给出了试验台的系统架构图,重点分析了试验台的实时仿真过程、主动转向控制方案、变传动比执行电机以及双行星齿轮机构的工作过程。基于此试验台,通过可变传动比、双移线等试验项目验证了主动前轮转向系统的可变传动比、横向稳定控制等功能,为主动前轮转向系统的开发和相关控制器的设计提供了支持。     

基于粒子群优化的主动稳定杆系统自抗扰控制

为了提高车辆的抗侧倾能力,设计了液压马达驱动式主动稳定杆控制系统,提出了基于粒子群优化（PSO）算法的分层控制策略。上层自抗扰控制器（ADRC）计算出整车所需反侧倾力矩,整车所需要的反侧倾力矩经过分配器分配到前后轴,下层三闭环比例-积分-微分控制器（PID）接收到所要提供的反侧倾力矩后计算出控制电流输入到伺服阀,从而驱动马达输出轴旋转并通过稳定杆产生主动力矩,实现车辆的主动防侧倾控制。为了使控制器有更好的控制效果,采用PSO算法整体优化上、下层控制,优化后的ADRC和PID参数再输入到整车模型中,为了使仿真接近实际效果,把实验测得的横向稳定杆扭转刚度也代入到模型中。在C级路面上采用蛇形和双移线工况进行仿真,通过将PSO优化的自抗扰系统与被动系统、PID控制系统和未优化的自抗扰控制系统对比进行仿真验证。仿真数据表明：侧倾角的大小直接影响车辆侧倾稳定性,采用PSO算法优化的分层控制策略能显著降低车辆的侧倾角,有效抑制过度的车身侧倾运动带来的不稳定性;主动控制的稳定杆比传统被动式稳定杆能更好地给车辆提供所需要的反侧倾力矩,提高了车辆抗侧倾能力;优化后的ADRC控制器比被动系统和未优化的ADR...     

主动稳定杆与主动前轮转向耦合作用研究

对于同时装备主动稳定杆与主动前轮转向的车辆,为了获得最佳控制性能,建立仿真模型研究了双系统的耦合问题.建立非线性车辆动力学模型,并设计了主动转向比例积分微分控制器;基于稳定杆作动器,设计了主动侧倾滑模控制器以及反侧倾力矩前后轴分配模糊控制器;最后设置阶跃转向与双移线机动工况.仿真结果表明,主动转向可以一定程度改善侧倾性能;另一方面,反侧倾力矩分配与主动转向配合可以进一步提高车辆的横摆稳定性能,同时还可以保证侧倾稳定性能.     

某轻型客车后悬架稳定杆设计

对某轻型客车单斜臂式后悬架布置横向稳定杆,根据几何关系分析了横向稳定杆在悬架系统中运动协调性和有效性;试验结果表明,设计的稳定杆能有效改善整车的操纵稳定性,前后悬架的侧倾角刚度匹配也更趋合理.     

dSPACE电机控制平台的设计与矢量控制实现

电机的数学模型一般较复杂,离线仿真出来的算法在实际应用中较难得到理想的结果.利用dSPACE与Simulink无缝连接技术,可以实现离线仿真到半实物仿真的快速过渡,提高运动控制系统研究工作的效率.本文介绍了dSPACE的软硬件环境,设计出dSPACE到主驱动的转接电路,并完成电机控制实验平台的搭建;最后在此平台上实现了异步机定子磁链定向的矢量控制,验证了实验平台的高效性.     

考虑液压迟滞的汽车主动式稳定杆改进算法

为了实现车辆的主动侧倾控制,针对液压式主动稳定杆(active stabilizer bar,ASB)系统的液压迟滞,提出了一种改进的控制算法。算法先由模糊规则计算出权重系数,再对侧向加速度实测值与估计值进行动态加权处理,并将该加权值用于反侧倾力矩的计算。基于硬件在环(hardware-in-the-loop,HIL)仿真实验平台,在典型工况下进行了实验研究。实验结果表明:改进的控制算法能够补偿液压式ASB系统的液压迟滞,进一步改善了车辆的侧倾稳定性与行驶平顺性。     

基于dSPACE及FESTO的控制系统平台设计

为提高传统控制装置的利用率,提出了一种基于dSPACE半实物仿真系统和MATLAB/Simulink技术的改造方案,并将这一方案运用到具体的FESTO传统控制系统,设计了一个改造实例,建立了系统控制平台。最后对此平台进行了基于单神经元自适应PID控制算法的实验仿真。实验结果表明该控制平台克服了FESTO传统控制系统的弊端,能方便验证控制算法的有效性。     

基于dSPACE的电机控制系统实时仿真研究

利用dSPACE实时仿真系统和Matlab软件设计了电机控制实时仿真平台.针对直流无刷电机(BLDC)调速控制系统,选用DS1005控制卡和DS1048电机控制卡设计硬件在环仿真和快速控制样机,实现从理论仿真到实验验证一体化设计.实验结果表明该设计能够在线修改控制参数,实时监测控制变量,快速进行控制算法的评估和功能测试,有效提高研发效率、降低研发成本.     

基于dSPACE并行处理平台的宏-微机器人控制系统

基于dSPACE并行处理平台研制了四自由度激光作业的宏=微机器人及其控制系统，系统结构开放，运行可靠、计算性能高，并且可以将实时控制与实时仿真相融合，实现了与MATLAB的无缝连接，宏机械手的关节位置测量采用30对级的多级旋转变压器，微机械手关节位置测量采用电容式位置传感器，通过PHS（peripheral high speed）总线接口采样关节位置，输出控制力矩，驱动电路采用双极性H桥型脉宽调制（PWM）功放，为了保证机器人运动的安全性，功放电路中设计了过流保护，电流以负反馈和电源连锁电路。     

基于dSPACE的直流电机PWM实验设计

dSPACE实时仿真系统是一套基于MATLAB/Simulink的控制系统开发及测试的工作平台,实现了与MATLAB/Simulink的完全无缝连接。结合dSPACE仿真系统在电机控制系统实验教学中的应用,介绍了基于dSPACE的直流电机PWM实验的设计。实验完成了PWM测试模块的搭建以及基于dSPACE仿真系统的在线测试,实现了PWM的输出及占空比的在线调节,为直流电机的控制实验打下基础。     

高压液压泵微机辅助测试试验台系统设计

从高压液压泵试验台液压回路、传感器、接口及测试软件入手 ,建立起一套集试验系统 ,数据采集、处理、分析为一体的高压液压泵计算机测试系统 .     

气压式EPB试验台设计与实验

为了验证气压式电子驻车制动系统(EPB)的功能及其控制策略的准确性和可靠性,设计了气压式电子驻车制动系统试验台。介绍了气压式EPB试验台的工作原理,详述了空气压缩存储模块、制动模块、人机交互模块、信号模拟模块、数据采集模块、故障诊断模块,确定了试验台的结构组成,最后对气压式电子驻车制动系统的快速充放气功能进行了测试。结果表明,与手控阀相比,气压式EPB制动过程更灵敏,同时也说明此试验台可以满足气压式电子制动系统的测试需求。     

基于虚拟仪器的电池管理系统检测平台设计

文章针对当前国内电池管理系统检测平台功能不全,自动化程度低,并且不能应用于复杂工况模式下的BMS检测等问题,设计了一款基于虚拟仪器的BMS检测平台,用于检测混合动力汽车用BMS。首先分析混合动力汽车用锂电池及BMS的典型工况特点,并收集工况数据,作为检测平台的输出,重点验证了检测平台输出信号的准确性、BMS检测延时测量以及SOC估计测量功能。结果表明,检测平台输出精度高,能够测量复杂工况下BMS检测实时性及SOC估计等功能。     

柴油机混合动力客车测试平台的开发

为了对自行开发的柴油机混合动力客车系统进行相关的控制策略研究及性能分析,开发了一个测试平台．分析了该测试平台的软硬件功能．测试平台硬件采用模块化的设计方法,以PIC18F458为主芯片设计了测试平台的硬件采集板,包括电源模块、通讯模块以及信息采集模块等．详细分析了各个模块的结构以及设计方法．介绍了基于Labview的软件程序设计方法,包括底层驱动程序以及上层监测程序．采用多线程、Labview与C＋＋混合编程的设计方法,提高了通讯的实时性．柴油机混合动力客车台架试验表明,此平台运行功能良好,通讯质量实时可靠．     

汽车自动变速器实物仿真试验台的设计

设计了一种针对大众01系列自动变速器的实物仿真试验台,包括试验台负载的设计和微控制系统的设计,负载装置模拟了汽车行驶时的真实工况,较好地完成了自动变速器的各种性能试验,同时,以试验台为基础开发了用于教学和学生考试的软件。     

基于云平台的汽车远程监控系统设计

为了实时监控汽车运行状态和位置,实现汽车历史数据和轨迹的查询,摆脱地域限制,设计了一套基于云平台的汽车远程监控系统.该系统包括车载终端和云端服务平台两部分.车载终端采集车辆状态数据和GPS经纬度,通过4G网络上传云端;云端服务平台包括可视化监控中心、数据库和Web服务器.系统管理员通过云端监控中心对车辆进行实时远程监控和数据查询,普通用户通过Web浏览器对车辆进行监控,形成两级监管模式.长时间运行结果表明:该系统运行稳定可靠,能够实现异地远程监控,监控数据丰富,数据刷新频率约为0.62 Hz,具有较好的实时性,能够查询车辆的历史数据和历史轨迹.     

试验台转速控制系统动态性能仿真

为了提高工程机械多功能试验台的快速响应性与稳定性,建立了工程机械多功能试验台转速控制系统的动力学模型和仿真模型,利用PID(比例、积分、微分)控制器调整仿真参数,通过突加阶跃载荷和斜坡载荷来仿真模拟试验台在真实工况下的突然加速或减速以及速度平稳变化的过程。结果表明:仿真参数的合理选择对系统的响应性与稳定性有重要影响,参数调整后,系统的响应时间以及超调量满足工程机械响应时间短、超调量小的要求,系统具备较好的快速性与稳定性;仿真曲线验证了理论分析与实际情况相吻合。