基于现场可编程门阵列的电机控制器硬件在环测试

为实现电机控制器算法验证,提出了一种基于半实物仿真的新能源汽车电机控制器的测试平台设计方法.首先,在Simulink上搭建永磁同步电机矢量控制算法模型及故障诊断算法模型,并将代码下载到数字信号处理(digital signal process,DSP)电机控制板中.其次,搭建逆变器、永磁同步电机模型并下载到现场可编程门列阵(field programmable gate array,FPGA)板卡运行,连接DSP对电机控制算法进行测试.永磁同步电机模型可以作为该仿真平台中的电机模型,既可以是基于d-q 变换的永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)模型,也可以是基于有限元分析(finite element analysis,FEA)的PMSM模型.在硬件在环(hardware-in-loop,HIL)仿真平台上测试了控制器基本功能及逆变器开路和短路等故障模式,验证了控制器控制功能以及故障检测算法的可行性可见HIL仿真平台对电机控制器故障测试具有重要意义.     

基于能量回馈技术再并网系统的设计与实现

针对有源能量回馈控制问题, 通过分析电机制动状态下电流波形和能量转换过程, 并在同步旋转dq坐标系下建立三相电压型并网逆变器的数学模型, 采用直接电流控制的空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法, 实现了并网回馈电流有功分量和无功分量的独立控制, 并搭建了能量回馈系统的实验平台, 完成了三相并网逆变器的电阻负载实验和并网回馈实验. 该系统解决了能量回馈过程中注入电网时产生的问题, 并能实现网侧单位功率因数控制.     

燃料电池汽车动力蓄电池管理系统硬件在环仿真应用

介绍了燃料电池汽车硬件在环仿真系统的设计,动力镍氢蓄电池组及其管理系统的仿真模型.并基于车辆不同的驾驶工况进行了硬件在环的系统仿真,结果表明蓄电池模型能合理地反映燃料电池汽车运行过程中蓄电池的能量变化状态,该动力蓄电池硬件在环系统是蓄电池控制器及动力总成控制器开发不可缺少的平台.     

液驱混合动力车辆的优化节能控制算法研究

提出了一种应用液压变压器搭建液驱混合动力车辆的设计结构,阐述了其工作原理.根据液压变压器的节能思想及其数学模型,对其排量及压力调节特性进行分析,得出系统处于能量回收态时,随液压变压器配流盘控制角规律变化的优化参数.此外,根据蓄能器能量回收最大化的优化条件,得出车辆处于不同调节状态时优化节能控制算法.仿真分析得出:车辆处于不同优化工况条件下,液压变压器与蓄能器各个变化参数与优化节能算法的控制关系,该优化节能算法可用于液混车辆实现能量回收最大化.     

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。     

基于遗传算法的PID控制器设计及仿真

分析了浮力调节装置实验系统的功能和结构,建立了数学模型.为了使控制器参数能够适应系统模型的改变,设计了基于遗传算法的自整定PID控制器,针对其液压系统中的多余压力提出了基于结构不变性原理的控制策略.对实验系统的控制模型进行仿真分析,结果表明：所设计的控制系统能够克服多余压力和模型参数时变2大控制难点,在不同的工况下能够始终保持良好的控制性能.     

基于纵向滑移率均衡的车道偏离辅助控制研究

提出了一种无压力闭环的差动制动实现车道偏离辅助的控制方法.根据车辆和驾驶员参考模型确定纠正车道偏离所需的目标横摆角速度.采用滑模算法设计横摆角速度跟踪控制器,确定附加横摆力矩.基于纵向滑移率均衡设计车轮制动压力调节策略,限制车轮最大滑移率,以提高车辆横向稳定性.设计模糊控制器对压力建立过程进行伺服控制.在Carsim/Labview-RT联合仿真平台上对提出的方法进行硬件在环仿真试验,试验结果表明,所提出方法能有效避免车辆偏离车道,鲁棒性强,且车辆横向稳定性好.     

ABS硬件在环仿真的车辆系统建模

通过理论推导、经验公式总结和参数测定等方法得到用于HIL的车辆系统数学模型,其中包括7自由度四轮车辆制动动力学模型、液压回路模型、制动器模型、Dugoff轮胎模型和ABS控制模型,并在MATLAB/Simulink环境下进行建模与仿真.将液压制动回路、压力调节器和控制器以实物形式嵌入仿真系统,在dSPACE系统平台下对所建车辆系统模型进行ABS HIL仿真试验.试验结果表明,通过在线参数调整确定逻辑门限值,采用ABS实车道路,所建车辆系统模型是合理的.     

用于盲文显示的电流变阀门关键参数分析

中国是世界上盲人人数最多的国家，长期以来缺少一款可以供盲人自主学习的面阵电子阅读器。电流变液微阀门控制的盲文凸点显示矩阵具有能耗少、易于控制等优势，为盲文面阵电子阅读器提供了可能。电流变液微阀门作为盲文显示器的重要组成部分，正确显示盲文取决于ER阀门工作的稳定性，不同的阀门参数对应着不同的工作点，影响阀门的稳定性；盲文凸点的刷新速率，取决于同一给定压力下各个阀门的输出流量，不同的阀门间隙对应着不同的阀门阻力，影响着盲文凸点的刷新速率。文中在建立ER阀门数学模型的基础上分析了电流变微阀门结构参数对阀门稳定性及传输流量的影响规律，为此类应用的微阀门设计提供技术支撑。     

基于改进遗传 P ID 算法的能量回馈制动系统

针对目前能量回馈系统效率低的问题, 提出一种基于改进的遗传PID（比例-积分-微分）算法对能量回馈系统进行控制. 首先建立回馈制动的数学模型, 然后根据其模型采用仿真软件（MATLAB）, 并结合改进的遗传PID算法进行仿真实验. 实验结果表明, 改进的遗传PID算法比传统PID算法控制效果更好, 稳定性、 鲁棒性及抗干扰能力更强, 且回收效率提高了25.8%.     

采用EEMD-KPCA处理的IHHO-LSSVM滚动轴承寿命预测模型

为提高滚动轴承剩余寿命预测精度,提出一种基于集合经验模态分解-核主成分分析(EEMD-KPCA)和改进的哈里斯鹰优化-最小二乘支持向量机(IHHO-LSSVM)的滚动轴承剩余寿命预测模型.首先,使用集合经验模态分解方法对原信号进行分解,根据相关系数和峭度值选取合适的本征模态函数进行重构;然后,提取时域、频域、小波包能量谱等指标,并用核主成分分析,选取累计贡献率大于85%的主成分作为轴承退化性能指标;建立最小二乘支持向量机寿命预测模型,针对模型参数,提出一种改进的哈里斯鹰优化算法,并在新算法基础上设计新的能量周期性递减调控机制.采用轴承全寿命实验数据进行验证,结果表明:该方法提取的轴承性能评估指标能够更全面地表征轴承性能退化情况,建立的模型具有良好的预测效果.     

基于电流变减振器的汽车半主动悬架最优控制

设计了一个混合模式电流变减振器，建立了相应的电流变减振器阻尼力数学模型。在l／4车辆动力学模型的基础上，考虑电流变减振器的阻尼特性，对车辆半主动悬架进行了线性二次型最优控制，设计了一个最优输出调节器。确定了最优控制的目标函数和加权矩阵。用龙格—库塔法解出了最优控制的反馈矩阵。仿真结果表明：最优控制能有效的降低车身加速度，提高车辆运行的平顺性和安全性；设计的电流变减振器结构合理，能满足半主动悬架最优控制的需要，电场强度小于3kV／mm；整个控制系统易于实现，能耗低，响应速度快，可用于半主动悬架的实时控制。     

变速恒频双馈风力发电机的功率控制

应用双馈发电机数学模型和磁场定向矢量变换控制技术,分析了变速恒频双馈风力发电机的有功、无功功率解耦控制策略。在基于TMS320F2812的双馈发电机系统实验平台上,设计了双馈发电机有功、无功功率解耦控制软件,并进行了功率解耦控制实验研究。实验结果表明,所采用的控制方法正确、有效。     

某辅助动力装置试验故障分析

基于部件法建立了某辅助动力装置的数学模型,硬件在回路(HIL)仿真试验器上验证了建模方法的正确性和数学模型精度。在此基础上,采用故障注入的方法修改数学模型。在HIL仿真试验器上再现了APU试验时出现的故障现象。通过分析找出了故障原因,为排故工作的开展提供了正确的指导。     

基于改进遗传PID算法的能量回馈制动系统

针对目前能量回馈系统效率低的问题, 提出一种基于改进的遗传PID（比例-积分-微分）算法对能量回馈系统进行控制. 首先建立回馈制动的数学模型, 然后根据其模型采用仿真软件（MATLAB）, 并结合改进的遗传PID算法进行仿真实验. 实验结果表明, 改进的遗传PID算法比传统PID算法控制效果更好, 稳定性、 鲁棒性及抗干扰能力更强, 且回收效率提高了25.8%.     

聚氨酯/环氧树脂互穿网络硬泡循环压缩

制备了聚氨酯(PU)/环氧树脂(ER)互穿聚合物网络硬泡,研究了互穿聚合物网络(IPN)硬泡的化学结构及微观结构形态.傅里叶红外光谱(FTIR)分析表明,IPN硬泡的网络间存在接枝反应.扫描电子显微镜(SEM)分析发现,IPN硬泡泡孔结构形状都比较均一.循环压缩实验研究表明：随循环次数增加,应力下降,单次循环的能量损耗下降;随ER含量增加,IPN硬泡的压缩模量和强度提高,相同应变下应力增加,每次循环耗能增加;循环压缩的加卸载应力 应变曲线可用改进的Ogden模型表示;累积能量损耗可用Weibull方程表示.     

智能数据预处理在浮选过程中的应用

针对反浮选过程的被控对象复杂、数学模型不确定以及控制要求高等特点，提出一种基于主元分析和模糊聚类的数据预处理算法。采用模糊C均值聚类算法得到聚类中心，进行线形回归从而对过程变量数据进行了预处理。主元分析法则用采进行辅助变量的选取和输入高维向量的降维简化．针对主元变量采用径向基函数网络建立了系统经济技术指标的预测模型。根据工业实际生产数据进行的模型校验和误差分析表明，能够满足浮选过程控制的精度要求。     

Modeling and fuzzy adaptive proportion-integration-differentiation control of X-Y position servo system actuated by oscillating pneumatic cylinder

<正> The servo system actuated by oscillating pneumatic cylinder for X-Y plate is a multi-variable nonlinearcontrol system.Its mathematical model is established,and nonlinear factors are analyzed.Due to the existenceof deadlock zone and the small damp of the pneumatic oscillating cylinder,it is likely to result inovershoot,and there is also certain steady-state error,so online modifying of proportion-integration-differentiation(PID) parameters is needed so as to achieve better control performance.Meanwhile considering thestability demand for long-term run,a fuzzy adaptive PID controller is designed.The result of hardware-inloop(HIL) test and real-time control experiment shows that the adaptive PID controller has desirable selfadaptabilityand robustness to external disturbance and to change of system parameters,and its control performanceis better than that of traditional PID controllers.     

乳制品巴氏杀菌温度智能控制算法模拟及实验研究

采用热水箱模拟乳制品巴氏杀菌容器,研究热水箱水温的开环响应特性,建立了数学模型.运用MATLAB软件对该模型进行PID控制算法仿真研究,得到了PID控制参数的基本范围.在仿真研究所得参数的基础上,运用改进的有监督Hebb学习的单神经元自适应PID算法对热水箱水温进行控制,将其精确保持在目标温度,并且使其在有扰动的情况下具有良好的动态性能.该改进方法用于巴氏杀菌过程中的温度控制,可以确保乳制品的品质,并且降低了能耗.     

基于功率协调控制的统一潮流控制器控制策略研究

介于统一潮流控制器串、并联变流器在调节电力线路潮流过程中存在有功和无功功率相互影响等问题,通过分析其数学方程,建立了串、并联变流器状态反馈解耦控制模型,提出了功率协调控制策略。从功率平衡的角度分析了直流侧电容电压稳定条件,提出了在直流侧电容电压平衡控制环节中增加有功电流前馈分量的控制方法,实现了串、并联变流器对电容电压的动态稳定控制。在解耦控制策略的基础上,设计了串联变流器功率控制环,使统一潮流控制器在调节潮流的过程中达到了有功-无功功率独立控制的效果。通过仿真分析,验证了该控制策略在电力系统潮流调节中的有效性和可行性。