双能量源纯电动汽车再生制动模糊控制与仿真

为提高蓄电池-超级电容双能量源纯电动汽车的再生制动能量回收率,通过分析再生制动系统的工作原理,提出了双能量源纯电动汽车的制动力分配方案,并根据汽车制动强度和蓄电池、超级电容的荷电状态等参数,设计了制动力分配的模糊控制策略。利用电动汽车仿真软件ADVISOR2002,结合典型的道路循环工况对双能量源纯电动汽车的制动力分配模糊控制策略进行了整车运行仿真验证。仿真结果表明,双能量源纯电动汽车的制动能量回收率明显改善,有利于合理利用双能量源存储系统的有限能量,延长纯电动汽车的续驶里程。     

电动汽车驱动效率仿真研究

由于环境污染和能源危机，世界各国加快了电动汽车的研制步伐。驱动效率是电动汽车研究的一个重要性能参数，对电动汽车的行驶性能、能量消耗和续驶里程有一定的影响。通过建立电动汽车的整率动力学模型和仿真研究，分别对单电机和双电机结构下前轮驱动与后轮驱动的整车疆动效率进行分析，得出了电动汽车的高效率驱动形式。     

四驱混合动力轿车串联式电液复合制动仿真

针对自主开发的四轮驱动混合动力轿车,设计了串联式制动能量回收系统。基于制动安全性和最大化回收制动能量的原则,提出了ABS液压制动与再生制动协调控制的电液复合制动控制策略。该策略先根据驾驶员的操作实时计算制动强度和总需求制动力矩,然后依据制动强度大小对总需求制动力矩进行分配,并且实时检测车轮滑移率以判断是否切换到ABS独立工作模式。并在Simulink软件平台上建立了样车动力传动、制动系统及控制策略模型,分别在轻度、中度和紧急制动三种制动工况下仿真了串联式制动能量回收系统的性能。仿真结果表明:所提出的电液复合制动控制策略能有效地提高制动能量的回收效率,且在紧急制动时能保证车辆的制动稳定性能。     

DC/DC升压变换器自适应-PID串级控制系统仿真研究

为获得良好的电压控制性能,抑制模型非最小相位特性的影响,可使DC/DC升压变换器工作在电流控制模式下,采用串级结构的控制器,组成串级控制系统。系统的外环采用基于参数估计的自适应控制算法,以电容电压为被控量;内环则采用一种特殊的PID控制算法,以电感电流为被控量。此种自适应-PID串级控制器不但可使被控系统获得良好的动态特性,而且不需确知负载电阻、电容、电感、输入电压等参数的信息,对参数变化有着很强的鲁棒性。对DC/DC升压变换器的仿真结果表明,上述控制方案是可行的。     

多能源混合电动汽车控制策略的模糊预测研究

为了使混合电动汽车获得较大的加速度和较长的续驶里程,同时改善整车的动力性能,提出了一种多能源混合动力系统结构。高能量、大功率的多能源混合动力系统必须配备一个能量智能管理系统,才能达到合理分配功率的目的。为此,建立在前向推理结构模型的基础上,提出了一种能量管理系统的模糊预测控制策略。它主要由电池荷电状态预测控制器、充电控制器和功率分配控制器组成。仿真结果表明:与简单分配控制策略(查表法)相比,采用模糊预测控制策略的混合电动汽车在续驶里程、燃油经济性和整车效率等方面均有较大提高。下一步将采用快速控制原型dSPACE系统完成该模糊预测控制的实车实现。     

电动汽车主辅电源能量回馈研究

为提高电动汽车能源利用率，基于电动汽车再生制动方法，提出了主辅电泺能量回馈系统。实现车辆在制动过程中同时向主电泺和辅助电源充电，部分解决了电动汽车续驶里程短的问题。针对主辅电源能量回馈系统具有参数大范围摄动及严重扰动的情况，提出鲁棒H2/H∞控制策略，确保系统的性能指标和鲁棒稳定性。利用SIMULINK软件建立了主辅电泺能量回馈系统模型以进行不同条件下的仿真研究，研究结果表明提出的控制策略使得能量回馈系统具有良好的鲁棒稳定性和抗干扰能力，电动汽车回收了部分制动能量，有利于提高电动汽车续驶里程。     

电动大客车电控气压制动系统性能仿真分析

为了提高电动大客车的制动安全性能和制动能量回收能力,设计研究了一种较为智能化的制动系统——电控气压制动系统。在此基础上建立了车辆制动过程的相关模型,制定了适合于电控气压制动系统的制动力分配策略,并对车辆的制动过程进行了仿真分析。仿真结果表明:制动力分配策略是合理的,在保证制动安全性能的前提下,车辆取得了很好的制动能量回收效果,体现了电控气压制动系统在制动力分配和与再生制动协调方面的优势。     

客车联合制动系统的制动稳定性仿真研究

建立描述汽车联合制动系统的制动稳定性的7个自由度的车辆模型,在Matlab/Simulink软件环境下进行汽车制动稳定性仿真分析,车辆模型很好地体现了车辆制动时的运动特性.仿真结果表明,该客车的辅助制动系统与整车性能匹配合理,联合制动对原车的制动稳定性没有太大的影响.     

车辆电液动力制动系统的联合仿真与实验

为了满足车辆电液动力制动系统集成设计要求,以ZL50装载机为例,构造了虚拟样机模型并通过实车试验验证了模型的正确性;在MATLAB/Simulink环境下,建立了多回路电液动力制动系统的液压模型并搭建了相应实验台,实验验证了液压模型的正确性;设计了机械模型与液压系统控制模型之间的参数关联,建立了装载机电液制动联合仿真模型并进行分析。结果表明虚拟样机模型与液压系统模型之间实现了无缝链接,验证了该设计方法的有效性和实用性。     

混合动力调车机车牵引系统建模与仿真

分析了混合动力调车机车牵引系统的结构,介绍了多种动力模式下牵引系统的工作原理.在此基础上采用MATLAB/Simulink构建了混合动力调车机车牵引系统的主电路模型及动力蓄电池模型,对所构建的混合动力调车机车牵引系统模型进行了混合动力牵引、纯柴油发电机牵引、纯动力蓄电池牵引等工况的仿真实验仿真结果表明,该混合动力调车机车的主电路结构、参数及系统能量管理策略可以实现混合动力调车机车在不同工况下的可靠运行.     

双馈发电机最大风能捕获和转换策略的仿真

为了最大限度地利用风能,提高风力发电系统的效率,提出了一种既可实现双馈发电机系统低于额定风速下的最大风能捕获又可使得电机铜耗最小化运行的优化控制策略。在分析风力机特性和双馈发电机基本电磁关系的基础上,推导了双馈发电机实现最大风能捕获和转换的定子有功功率和无功功率的数学模型,并应用基于动态同步轴系下的双馈发电机励磁控制策略实现了系统的最优控制。利用Matlab/Simulink对不同风速下双馈发电机系统的运行性能进行了分析和比较,结果验证了该控制策略的正确性和可行性。     

一种DC-DC变换器的离散数学模型

当DC-DC变换器工作于大信号运行条件或系统中出现较大振荡时,变换器将呈现电感电流连续和不连续两种运行模式,为了更确切地描述系统特性,建立了基于两种运行模式的DC.DC变换器离散数学模型.分别给出了基本的Boost和Buck变换器每个开关周期中功率开关关断后电感电流持续时间的计算方法,并根据电流持续时间与开关断开时间的关系预测下个工作周期变换器的运行模式,确定模型的系数矩阵.根据与Simulink系统模块运行结果的比较,验证了离散数学模型的正确性.     

混合动力汽车制动力矩动态分配控制策略研究

混合动力汽车(HEV)大都在原有液压制动系统的基础上增加了电机能量回收制动,能量回收制动力矩的存在使得传统液压制动控制策略必须进行调整以确保制动安全性。提出了一种综合制动控制策略,基于总制动力矩的动态分配,采用模糊控制逻辑对液压制动力矩和能量回收制动力矩进行动态调整,两种制动力矩在该控制策略下能够协同工作,仿真结果表明该控制策略稳定有效,在确保制动安全性的同时能够有效回收制动能量。     

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.     

并联混合动力汽车扭矩协调控制策略仿真研究

对于使用机械式自动变速器(AMT)的并联式混合动力汽车(PHEV),能量管理策略的实现需要对发动机、电机以及离合器和变速箱进行协调控制,为此,建立一个分层控制系统来管理整车的能量分配和实现整车的能量分配策略。能量管理策略的实现层以改善车辆行驶平顺性和减小离合器磨损为目标,协调控制动力和传动系统,实现能量管理层需要的扭矩分配、工作模式切换以及换档等要求。在Matlab/Simulink环境下建立了并联式混合动力汽车动力传动系统的仿真模型,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,试验结果表明了控制系统和控制策略的适用性。     

航天器用DC／DC变换器的建模仿真与研究

分析了已应用在航天器上采用单端反激拓扑的DC/DC变换器基本工作原理,在此基础上,根据小信号平均建模的基本方法,对该DC/DC变换器进行小信号建模分析,得到了电压控制模式和电流控制模式下的传递函数.基于这种平均理论,通过Saber建立的模型,从电压、峰值电流、平均电流控制模式方面进行了阐述.并根据峰值电流控制模式方式建立了具体的仿真电路,进行了直流分析、瞬态分析以及交流小信号分析.实际电路的测试结果验证了建摸仿真的正确性,并给出了仿真及实际的波形.     

混合动力汽车机电复合制动控制系统研究

通过分析和研究混合动力汽车在低附着系数路面制动时制动系统的工作状态与要求,针对具有独立的电机回馈制动控制系统和独立的液压制动控制系统的混合动力汽车,设计了一种新颖的回馈制动与防抱死制动机电复合模糊控制系统.该两层分级控制系统顶层协调控制电机回馈制动与液压制动过程工况分配,底层协调控制力矩分配与调节.对控制策略与方法进行了研究并通过仿真与试验进行验证,结果表明车辆制动性能良好,能量回收制动力矩和液压制动力矩能够协同工作,部分制动能量被回馈储存,控制策略与方法有效且鲁棒性好.     

电传动履带车辆动力性能协同仿真与试验研究

为了把某轻型履带车辆的机械传动系统改装成双电机独立驱动电传动系统,提出了驱动系统中感应电机、侧传动性能参数与整车设计参数和动力性能参数之间的合理匹配理论。借助动力学分析软件RecurDyn和控制系统分析软件Matlab/Simulink,对整车行走系统及电机驱动系统进行了混合建模和协同仿真,提出了转矩控制策略,分别从协同仿真和实车路况试验两方面对整车动力性能指标进行了客观评价。动力性能指标的仿真结果和试验结果均说明了电机驱动系统和整车参数的匹配是合理可行的,协同仿真模型及控制策略是正确的,体现了电传动履带车辆具有优越的动力性能。     

Buck变换器仿真模型及分岔与混沌研究

对工作于电流连续模式下的电压控制型Buck变换器,利用仿真软件Matlab/Simulink,建立了一个对其非线性现象进行研究的仿真模型。根据其结构、电路参数及不同的工作条件,该模型可分别从时域与相图的角度对Buck变换器中的分岔与混沌进行分析。通过计算机仿真,观察到了以输入电压和输出电容作为分岔参数的混沌现象及系统输出特性,在V-I相图中观察到了系统由稳定到混沌的演化过程。所有仿真结果均与以往的理论分析相符,因而验证了该模型的合理性和可行性。具有重要意义的是该建模方法也适用于其它DC/DC变换器。     

小型汽车制动能量再生系统参数建模及仿真

针对一种型号的小型汽车制动能量再生系统, 进行了制动减速和起步加速过程相关参数建模,利用Matlab软件对此车制动能量回收及能量释放过程的车辆速度、加速度、液压蓄能器气囊压力、体积进行了仿真.通过对仿真结果的分析,得出的结论为:在制动减速过程,所选择的蓄能器能满足制动减速过程吸收完制动能量的要求;在起步加速过程,该蓄能器利用所储存的能量能够使该小型汽车起步加速到一定车速,从而满足车辆倒拖发动机,使发动机高速自行起动的要求.