燃料电池混合汽车建模及仿真研究

面向控制系统设计的目的建立了一种燃料电池汽车动力系统的动态数学模型,其中包括燃料电池发动机、DC/DC(直流/直流变换器)、电机驱动系统、动力蓄电池组.采用最小二乘法实现了模型参数估计.基于数学模型及模型参数估计的结果开发了燃料电池混合动力汽车的计算机仿真模型,并应用该模型进行了仿真分析,离线仿真与实测数据的对比证明,所建立的模型具有很高的精度,能够用于控制系统设计及仿真分析.     

基于Matlab的燃料电池汽车动力系统仿真

在给出燃料电池汽车动力系统结构的基础上，基于Matlab软件环境，建立了前向式燃料电池汽车动力系统模型，模型结构和实际的动力系统有着严格的对应关系，各部分模型采用物理分析与数据处理相结合的方法建立。按照一定的控制策略和部件物理参数进行了仿真，仿真结果表明该模型的有效性和合理性，为燃料电池汽车动力系统研究打下了基础。     

燃料电池汽车整车控制器仿真测试平台研究

由于燃料电池汽车的新颖性和复杂性，仿真测试是整车控制器初期开发的一种很有效的方法。首先建立了反映其主要特性的燃料电池汽车实时仿真模型和PI调节器型驾驶员模型，然后基于Matlab实时仿真环境xPC、RTW和Matlab GUI功能，并配合通讯卡底层软件的开发、信号调理装置硬件设计和整车通讯协议的制定，系统地实现了燃料电池汽车整车控制器仿真测试平台。利用该平台可以对整车控制器硬件电气特性、底层软件平台和控制算法等进行测试。     

新型机载一体化电液作动器的系统设计与仿真

设计了一种用于功率电传的新型一体化电动静液压作动器(EHA),分析该EHA的原理和设计特点,进行系统建模,采用MATLAB/Simulink对其进行仿真。分析了结构参数对系统性能的影响,并应用控制算法提高了系统的性能。仿真结果表明所设计的EHA及其控制方法具有良好的动态性能,达到预定的性能指标。     

并联式混合动力汽车控制策略的仿真研究

以发动机稳态效率图和电池的充放电内阻曲线为依据，提出了基于负荷平衡和逻辑门限方法的并联式混合动力汽车(PHEV)实时控制策略，用以控制混合动力系统的转矩分配，实现混合动力系统的不同工作模式以及模式间的动态切换。在MATLAB／Simulink环境下建立了前向式并联混合动力汽车系统模型，通过仿真进行控制策略的辅助设计并验证了控制策略。当前开发的控制策略已经应用于实车，监测情况表明是实用的。     

基于扩张状态观测器的导弹纵向控制系统设计

基于扩张状态观测器设计了导弹纵向通道控制系统。首先将弹体弹性、模型参数的不确定性和测量元件的动态特性视为复合干扰,并将其作为系统的一个扩张状态|然后利用扩张状态观测器对扩维后的系统状态进行估计,将估计值用于状态反馈和设计控制补偿项|最后给出了控制算法的稳定性证明。仿真结果表明,所设计的控制算法具有较好的指令跟踪性能和强鲁棒性。     

基于随机动态规划的燃料电池城市客车能量管理策略优化

设计了一种新型的燃料电池混合超级电容的城市客车动力系统结构,在理论计算和工程分析的基础上,对该动力系统进行了参数匹配.提出一种基于随机动态规划的燃料电池碱市客车能量管理策略的设计思想,将驾驶员需求功率模拟为一个离散的随机动态过程,并建立相应的马尔可夫模型,在此基础上采用策略迭代的算法对能量管理策略进行了优化.并对优化后的策略进行仿真,结果表明该策略下的整车燃料经济性有明显提高.     

非平衡时矩阵变换器动态调制策略的仿真实现

介绍了输入非平衡情况下矩阵式变换器的工作原理，对输入电流偏置角动态调整的控制策略进行了研究，并利用MATLAB建立了相应的仿真模型。通过参数设定、输入电压相位计算、控制算法实现和开关接口等环节设计，实现了输入电流偏置角动态调整的控制策略。仿真结果证明，输入电流偏置角动态调制法能有效减少高次谐波。     

基于价值损耗的有轨电车混合动力能量策略比较研究

为了全面评价燃料电池有轨电车混合动力系统的经济性和提高系统的耐久性,计及燃料电池和锂电池寿命;提出了一种基于混合动力系统寿命的价值损耗评价函数.采用实测工况的需求功率,利用价值损耗函数对状态机、功率跟随和等效氢耗最小3种能量方法进行经济性分析.仿真结果表明:状态机策略的价值损耗最小,相比功率跟随和等效氢耗最小策略,该方...     

SPHEB基于动态规划的规则控制策略研究

以提高一款新型混联式混合动力客车燃油经济性为目的,以中国城市典型循环工况为例采用动态规划算法进行离线全局优化,针对运用动态规划(DP)算法的全局优化控制策略不能直接应用于实时控制的问题,基于DP的全局优化结果不仅提取了混联式混合动力系统的模式切换规则而且制定了一种功率均衡控制策略.应用simulink仿真平台建立功率均衡控制策略整车前向仿真模型,其结果和DP全局优化进行比较表明:所制定的功率均衡控制策略为新型混联式混合动力客车实时控制提供一种方案并且能够有效提高其燃油经济性.     

电电混合燃料电池城市客车动力系统建模与仿真

根据北京某公交行驶工况研究的结果,对燃料电池城市客车动力系统进行了构型选择和主要参数匹配,然后在Matlab/Simulink软件中利用封装技术建立了详细的整车动力系统仿真模型,对其工况跟踪和动力电池特性进行了仿真研究。仿真结果说明了整车动力系统的设计和参数匹配比较合理,能够满足北京公交的运营需要,同时也说明了仿真模型是正确的并且为后续详细控制算法的研究提供了基础。     

电动汽车续流增磁电机驱动控制系统动态建模

为了研究电动汽车新型电机系统——续流增磁电机驱动控制系统的动态性能,依据系统控制思想、续流增磁电机原理及试验数据,对该电机驱动控制系统动态建模,推出系统动态数学模型并分析其工作特性和加速特性。该电机系统是多输入多输出的非线性耦合系统,离散系统数学模型后迭代计算系统加速过程结果与试验结果吻合,为电机性能分析和实践应用奠定了理论基础。     

质子交换膜燃料电池温度控制仿真模型

通过对质子交换膜燃料电池电化学反应的热力学特性分析计算，建立了质子交换膜燃料电池的热力系统动态数学模型，并且在Matlab／Simulink平台上建立了温度控制仿真模型。从实用的角度，结合燃料电池发动机研发工作，提出了一套不需要精确的系统内部特性和结构参数的燃料电池温度控制仿真模型建模方法。     

PDM变换器的等效电路模型与小信号分析

针对基于脉冲密度调制(PDM)控制方式的DC/AC变换器,并根据电路等效原理,建立了PDM变换器的等效电路模型。根据该等效电路模型,采用状态空间平均法,分别建立了连续导电模式(CCM)和间断导电模式(DCM)下PDM变换器的状态空间平均方程,分析了基于输出电流幅值的动态小信号特性,最后建立了PDM变换器的小信号模型。该模型确切反映了变换器的动态特征,为PDM电源的小信号分析及其控制系统设计提供了理论支持。该模型还为正弦波电流幅值调制(SCAM)提供了理论依据。     

基于Simulink的磁悬浮控制系统仿真

在MATLAB/Simulink环境下,对电磁型(EMS)磁浮列车,利用Lagrange方程,结合动力学和电磁学基本理论,建立了单磁铁磁悬浮系统的数学模型,给出了采用线性二次最优控制策略的系统仿真模型,分析了影响该系统动态性能的主要因素.仿真结果表明,所提出的方法是对磁悬浮系统建模和控制进行研究的有效途径.     

城市客车串联式混合动力仿真系统及其应用

串联式混合动力系统是汽车节能和环保新技术之一,它对于在拥挤路况下工作,且负荷繁重、频繁启停的城市客车,具有较大的提高经济性和改善排放的潜力。为了解决现有仿真软件(如ADVISOR,PSAT)难以满足对串联式混合动力系统深入研究和实际开发的需求矛盾,基于Matlab/Simulink软件平台建立了系统部件和司机模型、设计了系统控制器,形成了城市客车串联式混合动力仿真系统。该仿真系统既能够满足对系统进行深入仿真分析的需要,又能够为实际系统的开发提供良好的调试平台。给出了该系统在研究和工程实践中的两个应用实例。     

平流层飞艇姿态鲁棒控制研究

由飞艇的动力学模型得到其姿态动力学方程，把该动力学方程与飞艇的运动学方程结合，得到了描述飞艇运动姿态的数学模型。在该模型的基础上，应用输入/输出反馈线性化和Lyapunov方法设计了飞艇姿态鲁棒控制律，该控制律可以实现飞艇姿态接指数规律跟踪期望值，仿真结果表明：即使系统存在不确定性，仍可在闭环系统中实现姿态的精确控制。     

行波型超声电机基于输入电压变化的参数模型辨识

针对超声电机具有很强的依赖于输入控制电压的非线性和时变特性,很难建立适合控制的完整而精确的动态数学模型的问题,在分析行波型超声电机接触机理的基础上,将输入控制电压对超声电机动态参数的影响转化为所建模型时间常数、系统增益和延时参数的变化,并使用函数插值原理辨识模型参数与输入电压之间的函数关系,建立了电机的整体数学模型.最后给出实验结果验证了模型的有效性.     

红外诱饵弹气动辐射特性数学建模与仿真

红外诱饵弹是当前世界上最常用的红外对抗手段,它的红外辐射特性与其气动特性密切相关.为了描述气动特性对红外诱饵弹成像与非成像红外辐射性能的影响,首先应用流体力学与热传导理论,建立了红外诱饵弹的气动数学模型;其次从统计学的角度上提出了等效分子黑体假设,并运用概率论推导出一种计算热气体红外辐射特性的新方法;最后对红外诱饵弹气动辐射特性进行了仿真.仿真结果验证了所建模型的正确性.