重型汽车离合器接合的变结构串级双环控制

通过重型汽车起步动态模型的分析,指出当在起步过程中保持发动机转速不变时可以根据驾驶员的意图对离合器的磨损以及驾驶员舒适性进行综合优化。着重分析了离合器接合点前后的冲击,根据分析结果提出了变结构串级双环控制发动机恒速的起步控制算法,针对离合器操纵系统的非线性,加速度环采用单神经元自适应 PID 控制算法。为验证算法的性能,建立了车辆起步过程仿真模型。仿真实验表明采用该算法可提高的起步过程的性能。     

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。     

闭锁离合器滑摩压力优化控制与仿真

为了对自动变速器中闭锁离合器滑摩过程的共性控制问题进行研究,首先建立了液力变矩器闭锁离合器滑摩过程动力学模型;然后对滑摩过程的最优控制进行研究,以滑摩功最小为目标建立最优控制目标函数、冲击度满足乘坐舒适性确定约束条件、以及最优控制的求解;最后以长安羚羊轿车为对象进行了闭锁离合器滑摩过程的最优控制仿真。仿真结果表明,闭锁离合器滑摩过程采用压力最优控制,滑摩到闭锁过程平稳、冲击度在允许范围内,滑摩功很小。解决了自动变速器中闭锁离合器滑摩过程的共性控制问题。     

车辆驾驶模拟器中离合器工作过程的仿真

车辆传动系统中广泛采用离合器本文着重分析了离合器的静态工作过程，从而建立离合器力学模型，提出了离合器工作过程仿真软件流程图，已应用于坦克驾驶模拟器和汽车驾驶模拟器的实际设计。     

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.     

具有离合器的双机械端口电机系统仿真

双机械端口电机(Dual Mechanical Ports Electric Machine,DMPM)是一种具有两个机械端口和两个电气端口的新型电机,基于该种电机的混合动力系统能够实现电力无级调速,已成为混合动力汽车研究领域中的一个热点。深度混合动力系统中的双机械端口电机内外转子之间设计一离合器,当内燃机工作在高效区时,离合器闭合,能量直接从发动机传递到驱动轴,提高效率。在分析整车工作模式、双机械端口电机和离合器数学模型的基础上,基于Matlab/Simulink/Stateflow建立了集DMPM、离合器、内燃机、控制器和整车为一体的仿真平台,经过对FTP75工况仿真表明:建立的仿真平台可以实现整车工作模式的模拟,同时对发动机启停、离合器闭合的动态过程进行实时仿真,对控制策略的仿真验证,减少调试和实验时间。     

汽车AMT系统的Matlab/Simulink建模与仿真

文中首先建立汽车AMT控制系统的被控对象模型（油门执行器模型、传动系统模型和离合器模型）;其次基于Matlab/Simulink设计系统的控制器模型。系统地建立了汽车AMT控制系统的模型,仿真结果表明所建立的被控对象模型及所设计的控制器的合理性和可行性,从而为产品开发提供了依据。     

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.     

基于dSPACE的车辆起步控制策略硬件在回路仿真

基于dSPACE软硬件,应用matlab/simulink系统建模方法,搭建了车辆起步控制的硬件在回路仿真平台;针对车辆起步控制系统存在的非线性、时变、多参数等特性,提出了对离合器和油门进行协调控制的分级模糊控制方法;利用推理法编写了单片机的模糊控制程序;基于上述平台,详细调整了各级模糊控制规则,并进行了起步控制的硬件在回路仿真实验;结果表明,该方法能够满足实时性要求,并具有良好的控制效果。     

基于汽车系统动力学的虚拟驾驶仿真模型研究

基于汽车系统动力学建立了一种包括发动机模型、传动系模型、离合器模型、制动系模型、汽车行驶速度模型、转向系模型的仿真模型.基于以上模型开发的汽车虚拟驾驶仿真系统可以准确地模拟汽车在起步、加速、转向以及制动等各种行驶工况的状态以及汽车的各种动力学响应.以上模型为汽车虚拟驾驶仿真系统提供了完整的汽车系统动力学模型,同时,该模型也可进一步应用于汽车的数字化设计,检验汽车的动力学性能.     

一类串级不确定非线性系统的最优滑模控制器设计

对一类串级不确定非线性系统提出了一种基于SDRE控制的最优滑模控制方法。该方法采用两环控制结构，外环控制器的设计采用基于依赖状态的Riccati方程最优控制，用以产生最优滑模面。内环控制器设计采用滑动模控制以减小控制系统对参数变化、模型误差、外部干扰的敏感。同时提出了两种求解依赖于状态的Riccati方程的方法，所设计的最优滑模控制器能使串级不确定系统具有鲁棒稳定性。最后通过一个仿真算例，验证了该控制方法的有效性。     

不确定时滞反应扩散系统的滑动模控制

借助不等式分析方法研究一类不确定时滞反应扩散系统的滑动模控制问题,设计了滑模控制器。分析了在滑动模切换面上滑动模控制系统关于不确定量的不变性特征,为研究在系统工作环境的变化、降阶近似、线性化近似、测量误差等因素干扰下所建立的实际控制系统的数学模型———不确定时滞分布参数控制系统的鲁棒性问题奠定了理论基础。     

3-RRRT并联机器人解耦的反演自适应动态滑模控制

针对3-RRRT型搬运机器人提出一种解耦的反演自适应动态滑模控制方法,以提高控制精度和鲁棒稳定性。首先利用非线性补偿方法将系统解耦成线性系统,运用一阶动态滑模设计新的滑模面,然后利用基于李亚普诺夫函数的Backstepping控制设计方法和自适应控制技术,设计了全局渐近稳定的系统控制器,最后利用MATLAB进行了系统控制数值仿真,结果表明,对3-RRRT型并联机器人的这种强耦合的、具有不确定性的非线性系统,采用该解耦的反演自适应动态滑模控制方法,可以达到理想的控制精度,并能保障系统的鲁棒稳定性。     

陀螺稳定平台非线性摩擦的灰色滑模控制

为了减小摩擦扰动对陀螺稳定平台伺服跟踪性能的影响,设计了一种灰色滑模控制器。以某型号导引头陀螺稳定平台为实际对象,分析了系统中摩擦的非线性特性,从机械和控制两方面探讨了减小摩擦的措施。基于稳定平台的单轴控制模型,设计了滑模控制律,采用GM(1,1)灰色预测算法估计扰动量,将其作为控制律中的补偿分量,同时应用灰色预测方法对滑模控制策略进行预测输出,有效地减弱了滑模控制的抖动现象。在陀螺稳定平台上实际测试表明,该灰色滑模控制能够在无系统摩擦模型的情况下,有效减小摩擦扰动对系统控制的影响,与PID控制相比,明显提高了控制系统的鲁棒性和稳态精度。     

机械臂模糊超螺旋二阶滑模轨迹跟踪控制

针对工业机械臂模型误差和外部干扰等不确定性因素对末端轨迹跟踪精度的影响,设计了一种新的模糊自适应超螺旋二阶滑模轨迹跟踪控制方法。基于机械臂动力学模型,设计一种新的非奇异终端滑模面,采用超螺旋算法设计二阶滑模控制律;为解决滑模控制只能在已知扰动边界的情况下对匹配扰动进行补偿问题,结合模糊推理算法实现对系统未知不确定性的在线补偿,采用Lyapunov理论证明了闭环控制系统的稳定性。仿真与实验对比表明：该控制方法可使机械臂在复杂不确定性因素下实现末端轨迹精确跟踪,并对系统抖振现象进行有效抑制。     

基于GA的非线性电机自适应模糊滑模控制器设计

提出一种基于GA的自适应模糊积分型滑模控制策略,并将其用于具有非线性动态摩擦力的单轴运动控制系统中.控制器由自适应模糊控制项和补偿控制项组成,自适应模糊控制项用来逼近理想滑模控制律,补偿控制项用来补偿逼近偏差,利用李亚普诺夫稳定性理论推导出模糊规则和补偿控制项中逼近偏差边界在线自适应律,采用遗传算法优化自适应律中参数.仿真和实验结果表明了该控制策略的有效性.     

多关节机器人的全局快速终端模糊滑模控制

针对多关节机械臂轨迹跟踪控制,提出了一种全局快速终端模糊滑模控制方法.该方法根据滑模控制原理,采用模糊控制调节滑模控制的切换增益,并利用积分的方法自动对系统的建模误差和干扰的上界进行评估,实现了对建模误差和干扰的自动跟踪,削弱了抖振.文中利用李亚普诺夫定理证明了系统的稳定性,仿真结果表明了其有效性.     

基于TCP/AQM的离散滑模控制器设计

基于网络拥塞控制有效的主动队列管理算法(AQM),设计了一种鲁棒的离散滑模控制器(DSMC).针对实际网络中离散化的采样系统和定期更新等运行特点,将TCP动态拥塞窗口模型离散化,考虑该模型存在的网络延迟及流量扰动等参数不确定等特点,采用鲁棒性较好的滑模控制器.在控制器的设计中,构造了包含起始点滑模面,缩短到达时间;假设不确定扰动的最大上界,采用等效控制设计控制律;然后给出了系统的稳定性分析.仿真结果表明该控制器能够获得较快的响应速度和稳定的队列长度,在网络参数变化时仍能获得很好的鲁棒性.     

基于反馈线性化的船舶自动舵模糊滑模控制

针对船舶航向自动舵控制系统的非线性数学模型,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型线性化模型,然后设计了滑模变结构控制器,并利用模糊控制器实现了滑模趋近律的参数自整定,设计方法简单可行。仿真结果表明,所设计的模糊滑模控制器能够快速准确地跟踪设定航向,并对参数摄动和外界风浪干扰具有很强的鲁棒性,同时消除了系统的抖振现象,优于传统的滑模控制。

Abstract：

According to the nonlinear model of ship autopilot system and using the feedback linearization procedure of differential geometry,an equivalent,fully controllable and linear model was derived via a homomorphism transformation and a fuzzy reaching law sliding mode controller was designed.The simulation results show that the controller designed here,which is superior to traditional sliding mode control,can track a desired course fast and accurately.It also exhibits strong robustness peculiarity to system uncertainties and avoiding chatting phenomenon.