基于多绕组的双余度发电机系统的理论研究与仿真分析

余度技术是提高航空电源系统可靠性的重要手段。本文利用一台电磁式双凸极电机,并通过双绕组设置实现双余度发电。通过调节励磁电流的大小使其中一个发电通道输出额定电压,与此同时,另一个发电通道通过DC／DC变换输出额定电压。该方案的特点是：共用一个转子,结构简单,可靠性高。文中以分段线性电感为基础,建立电磁式双凸极电机双余度发电系统的数学模型,并对其进行了理论研究和仿真分析。     

双余度电动作动器电气设计与实验

为了适应高性能高可靠性直线传动伺服系统的要求,设计一种双余度电动作动器.这种电动作动器主要包括2台新型的同步磁阻永磁(SR-PM)电机及其传动机构, 2套基于智能功率模块(IPM)的逆变电路, 2套基于高性能数字信号处理器(DSP)的控制电路和2套直线位移传感器系统.在此硬件平台上,系统采用了位置闭环下的矢量控制和双余度控制策略,实现了快速响应和系统可靠性的提高.在此基础上,对系统进行了动态响应实验和故障切换实验,其中阶跃位置响应和正弦位置响应实验均实现了快速位置跟踪,故障切换实验在故障发生时刻迅速实现了电机运行模式的切换.实验结果表明: 系统能够保证快速的动态响应和较高的可靠性,能够适应高性能传动控制系统的要求.     

线控转向系统关键技术综述

汽车转向系统先后经历机械转向、液压助力转向和电动助力转向几个阶段,然而目前电动助力转向或电控液压助力转向等难以满足智能汽车对转向技术的需求。线控转向系统作为线控智能底盘重要组成部分,是智能汽车架构中必不可少的智能转向系统。为剖析线控转向中的关键技术和发展趋势,本文将从线控转向的发展概况谈起,之后分别针对线控转向系统关键软硬件技术进行了全面概述,包括对比分析了4种路感反馈策略、智能算法在位置闭环的应用及双电机协同控制策略、基于线控转向中主动前轮转向的车辆稳定性控制研究、面向功能安全方面的软件冗余方案和硬件冗余方案;最后,对线控转向系统的未来研究趋势进行了展望,指出线控转向系统将朝着真实舒适、精准快速、安全可靠和集成控制的方向发展。     

谈双余度电动舵机的余度策略及工程实现

舵机作为飞控系统的执行部件,它的故障直接影响飞行系统的正常工作,采用多余度舵机能有效提升改进飞控系统性能、提高飞行可靠性、安全性.本论述首先简要讨论了余度综合形式、余度管理方式及舵机的传动方式等余度策略,然后以DD16型双余度电动舵机为例,从工作原理出发,讨论了余度策略、余度设计、结构设计及可靠性设计,从工程实现的角度出发,对余度综合形式、余度管理方式及优化设计、耐环境设计等方面的内容展开了讨论.     

四轮独立驱动电动汽车仿真平台开发*

设计了轮边电机驱动和线控转向系统的结构,建立了电动汽车的线控转向系统和轮边电机的数学模型。采用Carsim与MATLAB/Simulink软件进行联合仿真,建立了基于线控转向的四轮轮边电机独立驱动的电动汽车整车动力学仿真研究的平台;通过选择典型的New York和开环控制的稳态圆周转向试验工况仿真工况,对所搭建的电动汽车的驱动和转向特性进行了仿真验证。仿真试验结果表明:所搭建的电动汽车动力学仿真平台在两种典型工况下均能较为合理地反映出四轮独立驱动的电动汽车的轮边电机输出转矩和转向系统响应特性,为开展四轮轮边电机独立驱动的电动汽车动力学控制研究奠定了良好的基础。     

双余度稀土永磁无刷伺服系统的控制策略

在给出双余度稀土永磁无刷电机控制系统的基础上,建立双余度稀土永磁无刷电机的数学模型,采用基于模糊控制的双余度稀土永磁无刷伺服系统快速响应控制方式和控制策略,搭建了双余度稀土永磁无刷电机实验系统,并完成实验验证.实验结果表明:针对2×1.8kW双余度稀土永磁无刷伺服系统,提出的控制方式和控制策略满足系统在额定运行、阶跃响应和频率响应等不同工况下运行的复杂控制要求,使系统能够达到1 312.5的调速比、15 000rad/s2的响应角加速度及20Hz的频带宽.     

装载机线控转向容错设计与实现

介绍了装载机线控转向原理,提出了装载机容错线控转向设计方案及实现方法。装载机线控转向容错设计主要采用硬件冗余容错技术,对传感器、控制器等主要部件采用冗余来提高系统容错能力和可靠性。     

一种双余度TTP总线系统故障容限时钟同步方法

为了增加TTP总线的可靠性,通常采用在系统架构级增加总线余度的做法。本文提出了一种适用于双余度TTP总线系统的故障容限时钟同步方法。该算法可以使双TTP网络中的所有节点形成对全局时间的统一认知,可以消除全局时间漂移率部分对同步精度的影响,而需要很小的计算开销。由于所有节点可以得到相同的时间偏移量集合并执行中间值选择,因此算法具有较好的可组合性和故障容限能力。算法分析和系统试验验证都表明该算法具有较高的同步精度,特别适用于安全关键控制系统。     

线控转向台架的建模与参数确定

在线控转向实验台架的仿真过程中,需要针对实际情况建立相应的数学模型,并准确地确定模型的各项参数,从而为进一步的仿真研究奠定基础．采用降阶建模的方法,建立了线控转向台架的数学模型,并利用阶跃响应闭环实验确定了模型所需的各项参数值．验证实验表明,所建立的仿真模型在一定范围内能够反映线控转向台架的实际响应．     

基于轮边电机4WID电动汽车线控转向控制策略

对电动汽车的线控转向系统结构和基于两自由度的车辆动力学模型对线控转向稳态增益不变的理想转向传动比进行了设计;同时,利用MATLAB/Simulink建立线控转向系统数学模型和主动转向控制策略。在主动转向控制中,通过理想转向传动比和模糊滑模变结构动态稳定性主动控制算法,控制补偿轮边转向电机的转角。通过正弦输入的仿真试验表明,以理想转向传动比为基础,设计的此算法能满足车辆前轮转角实时补偿的需求,进而可有效提高了汽车的行驶稳定性。     

双横臂悬架-万向节传动线控独立转向机构

为了确保线控独立转向轮的精确转向不受双横臂悬架位置姿态的影响，提出一种利用万向节传动原理的双横臂悬架一转向机构，并在ADAMS（automatic dynamic analysis of mechanical system）下建立三维参数化虚拟样机模型，进行优化设计、运动仿真和试制．结果表明：这种转向机构具有结构紧凑、转向角范围大的优点，适用于线控全轮独立转向电动汽车．进而，为了提高四轮线控独立转向电动汽车的安全冗余性，提出通过电磁离合器的切换控制来应对线控独立转向系统故障失效的原理方案．     

基于线控转向的汽车容错控制策略研究

针对转向系统失效的情况,基于执行器扭矩重新分配,提出了一种容错控制策略;根据所需车辆运动,建立双点预瞄模型,推导出期望的方向盘转角;利用二自由度汽车模型,进一步得到目标横摆角速度以及目标车身侧偏角,利用滑模控制得到所需的横摆力矩,通过扭矩分配策略实现容错控制;通过控制各个车轮执行器的输出扭矩,使汽车沿规划路径行驶;通过仿真实验,汽车的横摆角速度与期望的横摆角速度吻合度极高,提出的算法可以有效地应对线控转向汽车的转向故障,验证了针对转向失效的容错控制的有效性,有一定的工程实用性。     

装载机线控转向系统电子控制单元设计

介绍了线控转向系统的工作原理,对装载机线控转向系统的电子控制单元进行了设计,提出了电子控制单元的软硬件设计方案及各功能模块的实现过程,并给出了主流程图。仿真结果显示,设计的电子控制单元响应时间较快,抗干扰能力强,可以很好地满足实际转向系统的需要。     

线控主动四轮转向汽车控制策略研究

目的 针对线控四轮转向汽车横向稳定性不足及控制鲁棒性差等问题,提出一种主动转向反馈控制策略。方法 使用Simulink搭建线控转向系统转向执行机构动力学模型,将MATLAB/Simulink与Carsim联合仿真,建立线控四轮转向整车模型;基于二自由度模型分析横摆角速度和质心侧偏角对汽车稳定性的影响,推导理想的横摆角速度和质心侧偏角;以横摆角速度增益恒定为依据设计理想传动比,得到期望前轮转角,以横摆角速度误差为控制量设计模糊控制器得到附加前轮转角对期望转角实时修正,实现前轮主动转向;针对横摆角速度和质心侧偏角与理想值之间的误差,加权得到稳定性控制目标;设计自适应积分滑模反馈控制策略输出后轮转角,对理想值进行跟踪,实现后轮主动转向。结果 仿真实验结果表明：所搭建的线控转向系统能够准确反映汽车动力学特性。相比无控制的机械前轮转向汽车与横摆反馈控制的四轮转向汽车,线控主动四轮转向汽车在双移线工况下将质心侧偏角控制在0值附近波动,横摆角速度跟踪误差控制在1.149 deg/s以内;在角阶跃工况下将质心侧偏角稳态值控制在0.065 deg,横摆角速度稳态值误差为0.074 deg/s。结论 线控...     

一种双余度时间触发协议(TTP)总线系统故障容限时钟同步方法

为了增加时间触发协议(time-rriggered protocol,TTP)总线的可靠性,通常采用在系统架构级增加总线余度的做法。提出了一种适用于双余度TTP总线系统的故障容限时钟同步方法。该算法可以使双TTP网络中的所有节点形成对全局时间的统一认知,可以消除全局时间漂移率部分对同步精度的影响,而需要很小的计算开销。由于所有节点可以得到相同的时间偏移量集合并执行中间值选择,因此算法具有较好的可组合性和故障容限能力。算法分析和系统试验验证都表明该算法具有较高的同步精度,特别适用于安全关键控制系统。     

线控转向系统的自适应神经网络滑模控制

传统滑模控制(SMC)方法应用到线控转向系统时,需要预先获取系统干扰的上界值,且系统干扰变化会导致转角控制稳定性变差.为了提高线控转向系统的车轮转角跟踪性能,提出了一种考虑系统干扰的自适应神经网络滑模控制(RBFSMC)方法.RBFSMC先采用径向基神经网络对系统的不确定性和电机力矩扰动进行实时估计,再结合传统滑模控制...     

汽车线控转向系统的路感反馈技术综述

汽车线控转向系统取消了转向盘与转向轮之间的机械连接,通过力反馈装置提供转向时的转向盘阻力矩以实时提供路感反馈.路感反馈是线控转向系统的核心技术之一.总结了线控转向系统的国内外研究现状、实现线控转向系统路感反馈的几种典型结构和路感产生的机理,分析了线控转向系统路感反馈的多种控制算法和控制方法;研究了线控转向系统路感反馈的实验方法,为研发线控转向系统提供了参考.     

汽车电动转向技术发展综述

综述了汽车电动转向技术的发展,包括电子控制的液压助力转向系统、电动助力转向系统和下一代线控电动转向系统;叙述电动助力转向系统的结构、工作原理和特点,重点介绍线控电动转向系统的发展动因、结构、工作原理、特点以及关键技术,探讨汽车电动转向系统的发展趋势。     

基于新型趋近律的智能无人车辆线控转向系统滑模控制

路径跟踪是智能无人车辆的关键技术之一，其中，对线控转向系统的精确控制是影响智能无人车辆路径跟踪精度的重要因素.为提升线控转向系统在未知扰动下的转角动态响应性能和路径跟踪精度，本文基于一种新型趋近律设计了改进滑模控制方法并应用于线控转向系统.首先，考虑模型不确定、系统摩擦和齿条力建立线控转向系统数学模型.然后，分析得到滑模趋近律的设计原理，通过设计参数调节函数构建了一种新型滑模趋近律实现趋近速度的动态调节，并对比分析了其在离散形式下的性能.最后，针对线控转向系统，设计改进滑模控制方法.仿真和试验结果表明，改进滑模控制方法能够改善线控转向系统对转角的动态响应性能，提高路径跟踪精度.     

汽车线控转向系统转向控制研究

针对汽车线控转向系统在转向盘和转向轮之间不存在机械连接的问题,进行适当的转向控制,使转向轮转角与转向盘转角的关系根据行驶状况实时调整.分析了线控转向系统转向控制的实现结构、工作原理和控制目标.从车辆动力学与控制的角度归纳分析了转向控制的内容,包括转向传动比算法、车辆稳定性控制、四轮转向控制、路径跟踪控制和转向电动机控制算法等方面,分析了经典控制方法、鲁棒控制方法、滑模控制方法、智能控制和分数阶PID控制等多种控制方法.分析了线控转向系统转向控制的试验技术,指出了转向控制研究的应用前景和发展趋势.结果表明:线控转向系统进行适当的转向控制能提高汽车操纵稳定性.