轮毂电机驱动车辆转向控制策略

为提高轮毂电机驱动车辆转向机动灵活性以及安全稳定性,提出了一种基于直接横摆力矩控制的转向控制策略。以带有双桥转向机构的8轮轮毂电机驱动车辆为研究对象,研究其双重转向控制问题,建立基于车辆二自由度单轨模型的车辆参考模型,并以横摆角速度作为控制变量,建立基于横摆力矩PID控制器和横摆力矩分配控制器的转向分层控制模型。利用硬件在环实时仿真实验对所提出的转向控制策略的可行性和有效性进行分析验证。     

电驱动装甲车辆双重转向控制联合仿真

为了提高轮毂电机驱动装甲车辆转向的灵活性及越野机动性能,借鉴履带车辆滑移转向思想,采用双重转向控制策略。以车辆的横摆角速度为控制目标,设计了自抗扰控制器,通过调整两侧轮毂电机转矩输出产生直接横摆力矩,进而调节车辆横摆角速度,实现装甲车辆双重转向。在Adams中建立车辆动力学模型的基础上,构建Adams与Matlab环境中的联合仿真模型,并进行了联合仿真,结果表明,基于直接横摆力矩控制的双重转向增大了外侧动力输出,减小了车辆在中低速转向时转向半径,提高了车辆的转向性能。     

基于对偶四元数的航天器六自由度相对运动输入有界控制

利用对偶四元数的理论来分析航天器六自由度的相对运动,设计了一种考虑输入有界的姿轨一体化控制器。在介绍对偶数和对偶四元数的基础上推导六自由度相对运动的姿轨耦合模型;利用双曲正切函数绝对值小于1的特性来显式地构造有界控制器,分别设计两个相互耦合的自适应调节律来动态地改变控制器的输出,并基于李雅普诺夫稳定性理论严格证明了闭环系统的全局渐近稳定性;利用数学仿真实验来验证该控制器和控制力满足给定的约束条件,能够实现航天器六自由度相对运动的精确稳定控制,并且对模型参数不确定性和外界扰动具有鲁棒性。与其他方法相比,由该控制器计算得到的控制力矩器的收敛速度更快,输出的控制力矩和控制力的最大幅值更小,且消耗的能量也更少。     

基于H∞控制的火炮电液伺服系统研究

针对某火炮电液伺服系统存在数学模型的不确定性和较大干扰力矩的特点,用H∞控制方法设计了两自由度控制器,它能在保证系统鲁棒稳定性的同时确保系统的瞬态性能指标,仿真结果表明该方法对参数不确定性和外部干扰力矩具有很强的鲁棒性.     

全地形加油车高机动性底盘选型研究

底盘选型研究是保证新型加油车机动性大幅提升的基础.评析了标志地面车辆通行能力的多种概念,根据车辆机动性评估原理,提出了涵盖车辆快速性、支承通过性和几何通过性的机动性量化评估模型.应用该评估模型评定了备选车辆的机动性,验证了评估模型的有效性,选定了全地形加油车高机动性底盘,为车辆机动性的量化评估提供了研究思路.     

火箭炮伺服系统的模糊内模控制

为了实现某交流伺服系统的高精度位置跟踪控制,针对实际系统中所存在的转动惯量和负载力矩变化大、冲击力矩强等各种不确定因素,根据内模控制在控制系统稳定性和鲁棒性理论分析方面的优势,采用内模控制可以提高控制器的设计水平,因此提出了一种内模控制方法.但是这种方法对模型的依赖性较大,因此结合模糊控制的优点,提出了一种模糊内模控制...     

主动悬架多时滞补偿的一般方法

针对多轮车辆每个受控悬架时滞不相等导致预测控制效果不理想的问题,提出多时滞补偿的一般方法。首先,建立多轮车辆主动悬架的一般模型,设计无时滞补偿控制器;然后,考虑到每个主动悬架时滞不相等,设计了具有时滞补偿控制器;最后,对设计的2种控制器进行了仿真验证。结果表明:与相等时滞相比,不相等时滞会恶化车辆振动状态;与无时滞补偿控制器相比,所设计的控制器能有效处理多时滞问题,且主动悬架中心与车体质心距离越远时,时滞的影响更明显。     

基于模糊控制的6×6滑动转向无人地面车辆轨迹跟踪控制算法

针对滑动转向无人地面车辆的轨迹跟踪控制问题,考虑其横向运动不可控的特点,采用解耦设计方法,对车辆沿x轴的纵向运动和绕z轴的旋转运动分别进行控制,根据模糊控制理论,设计了包括车辆纵向速度模糊控制器和偏航角速度模糊控制器在内的轨迹跟踪控制器.为确保运动平稳,防止车轮打滑,引入了受限控制策略,对纵向速度和偏航角速度进行PD闭环控制,保证车辆运动所需的总的纵向驱动力和偏航扭矩,并采用平均分配的方法将纵向驱动力和偏航扭矩分配为6个车轮驱动扭矩命令值.通过RecurDyn软件建立了车辆虚拟样机动力学模型,并采用联合仿真的方法对所提算法进行了仿真,结果表明该算法是有效的.     

基于LMI方法的非脆弱控制器设计

研究具有加性控制器增益摄动闭环系统的稳定性问题,提出一种基于LMI凸优化的非脆弱状态反馈控制器设计方法,证明了控制器增益摄动时闭环系统稳定的充分必要条件,给出了具有非脆弱性控制器的设计形式和求解方法.仿真结果表明,应用该方法设计的控制器是非脆弱的,对控制器增益摄动具有很强的鲁棒性,响应速度与控制效果明显优于常规控制器.     

分布式电驱动履带车辆容错分配控制策略

分布式电驱动履带车辆的驱动电机数目多、分配维数高,主电机故障时,会严重破坏行驶的平顺性和稳定性,影响驾驶安全.针对主电机故障时动力重分配的问题,采用一种规则与故障因子约束分配律相结合的分配方法,提出了一种容错分配控制策略,提高电机故障时的动力性和安全性.然后构建了Matlab与RecurDyn联合仿真模型,进行了主电机故障时的直线和转向行驶仿真实验,表明所提出了容错控制策略能够大大提高车辆行驶的安全性和稳定性.     

三轴稳定卫星斜装反作用飞轮控制器设计

本文研究了采用斜装反作用飞轮阵的卫星姿态控制系统。文中引入了正常控制律和失效控制律的概念,并论证了斜装反作用飞轮阵的力矩指令的分配计算,可设计简单的分配网络实现。控制器的设计采用了多变量系统理论,并对设计结果进行了数字模拟。最后,讨论了卫星所带的太阳帆板动力学对斜装飞轮阵控制律的影响。     

水陆坦克双功率转换装置改进及应用分析

某型水陆坦克功率转换装置存在着操作不便的缺陷,影响了其机动性.为解决上述问题,在对相关技术进行深入研究的基础上,提出了采用电磁换向进行液压控制的双功率转换装置代替原有功率转换装置,并进行了台架和实车试验.试验表明,采用液压控制双功率转换装置,不仅提高了水陆坦克车辆操纵的灵活性和机动性,还彻底解决了以往驾驶员必须停车才能进行功率转换的被动局面.     

导弹舵机MIT-Lyapunov复合控制研究

建立了导弹舵机系统的数学模型,提出了模糊自适应控制分配与复合控制器设计方案,使采用MIT-Lyapunov复合控制方法设计的控制器能够克服导弹舵机系统在导弹飞行范围发生大的变化时,舵机参数剧烈变化带来的影响。最后利用Matlab/Simulink对舵机系统进行了仿真分析。仿真结果表明:该控制器能够解决舵机在参数发生变化后控制效果变差的问题,使舵机系统具有较好的稳定性和快速响应性。     

基于鲁棒滑模策略的电机伺服系统内模控制

在模型不确定性和干扰状态下建立了基于鲁棒滑模策略的改进内模控制模型.这种控制模型的特征表现为,将内模控制策略和滑模控制结合起来,在模型不确定条件下也可以高效控制,且系统的抗干扰性能显著提升.另外由于引入了二自由度增强型内模控制,大大提升了对未知扰动的鲁棒性.仿真与实验研究结果发现,建立的这种控制器跟踪精度和稳定性高,且...     

多轴特种车辆的侧翻指标优化分析

为探究多轴特种车辆横向动力学特性,建立更准确的侧翻评价指标作为车辆稳定性控制的基础。以重型5轴特种车辆为研究对象,首先基于建立的特种车辆侧翻动力学模型对横向载荷转移率(lateral load transfer rate, LTR)与零力矩点理论(zero-moment point, ZMP)2种常用车辆侧翻评价指标进行了动态分析,对LTR进行了优化,提出了一种兼顾簧载质量与非簧载质量侧倾力矩影响的新侧翻评价指标(optimized lateral load transfer rate, LTR^o)。然后以LTR^o作为车辆的侧翻评价指标,基于数据拟合的方式探究了一种能根据车速与路面附着系数自适应确定侧翻预警阈值(LTR threshold, LTR_t)的计算方式。通过Trucksim车辆动力学模型仿真与实车试验,分别对LTR^o的计算精度与LTR_t的预警效果进行了对比分析。结果表明：LTR^o较常用LTR与ZMP等2种评价指标的计算精度分别提高了6.3%与12...     

两栖车辆水阻力构成研究

分析了排水型两栖车辆的水阻力构成,当两栖车辆高速航行时,形状阻力占主要成分,形状阻力是影响两栖车辆水上机动性的主要因素,模型拖曳试验结果验证了该分析结果.     

基于轮毂电机驱动的8×8车辆驱动防滑控制联合仿真研究

为克服传统电传动车辆驱动防滑仿真只侧重机械或者电气特性的缺点,提出了跨平台机电联合建模与仿真的方法.以某型8×8车辆为研究对象,在ADAMS中建立车辆模型,在Matlab中建立基于滑转率PI控制的防滑控制器模型,采用低附着路面加速行驶和过垂直障碍2种仿真工况进行防滑控制联合仿真试验,试验结果验证了该方法的有效性,从而为研究电传动轮式车辆的防滑控制提供了一条新的思路.     

飞控系统鲁棒模糊控制器设计的新方法

通过对飞控系统模型特点的分析,以及模糊控制稳定性条件的深入研究,基于线性T-S模型的模糊控制系统稳定性条件,建立了飞控系统的线性T-S模糊模型,并利用现代控制理论中的状态反馈方法,结合并行分布补偿(PDC)的思想,借助求解一组线性矩阵不等式(LMI)等设计了一种模糊控制器,所设计的控制器能保证闭环系统的全局渐近稳定,并具有较好的鲁棒性.以一个仿真实例验证所设计的模糊控制器的鲁棒性.该方法对于飞控系统鲁棒控制律的设计、故障诊断、控制系统重构具有一定的参考意义.     

格栅舵控制巡飞导弹侧向动态特性分析

对某型采用格栅舵进行控制的巡飞导弹进行了侧向动态特性分析;通过对飞行时格栅舵偏转提供的偏航与倾斜控制力进行研究,采用小扰动线性化理论对气动力、气动力矩与运动方程进行了线性化,选取巡飞初始状态为特征点,计算了该状态下各系数的值,建立了侧向扰动运动方程组;由扰动运动方程组分析了自由扰动运动的稳定性和运动特点,求得以舵偏为输入的各偏量传递函数,得到舵阶跃偏转下的动态响应;结果表明,在该状态下,巡飞导弹具有侧向稳定性,倾斜转弯的机动能力要远远大于侧滑转弯。     

多影响因子下智能前照灯系统建模与仿真

针对多影响因子下的前照灯系统进行研究,建立可以适应路面湿滑状态以及车辆载重变化的智能前照灯偏转模型,并对所建模型进行了直线路段和转弯路段的仿真分析;根据仿真分析中存在的车灯偏转调节尖峰问题设计模糊PID控制器对其控制性能进行优化。仿真结果表明,加入模糊PID控制器后能够大大降低过度偏角,提高了前照灯的使用寿命和工作精度。