混合动力电动汽车预测控制策略

为了保证混合动力电动汽车动力性和进一步降低燃油消耗,建立了一个预测控制策略,该控制策略采用齐次马尔科夫链对汽车运行状态特征参数进行预测,并根据预测结果对混合动力电动汽车控制策略中发动机工作范围上下限进行调整.与原电力辅助控制策略相比,建立的预测控制策略降低了运行状态对混合动力电动汽车控制策略的影响,使得车辆能够在不同运行工况中都具有良好的燃油经济性.     

基于AMESim的液压混合动力车辆建模仿真研究

在阐述并联式液压混合动力车辆的结构原理及液压系统参数设计的基础上,利用AMESim创建了整车模型。根据液压混合动力系统的工作特性,以改善车辆燃油的经济性为目标,提出了基于车辆扭矩需求的发动机和液压泵/马达扭矩控制策略。仿真结果表明:该混合动力系统能合理控制扭矩分配,实现不同工作模式的平顺切换,在满足车辆动力性能指标的前提下,有效地提高了燃油的经济性。     

基于模糊控制的ISG-FHEV等效燃油消耗最小策略

针对ISG重度混合动力汽车,设计了一种基于模糊控制的等效燃油消耗最小策略,以提高发动机和电机驱动系统效率以及整车的燃油经济性。通过对整车等效燃油消耗的分析,构建了整车等效燃油消耗最小目标函数;引入模糊控制对等效因子进行调整,加强等效因子对行驶工况的适应性和对电池荷电状态的偏差控制。仿真结果表明,所设计的控制策略与常规ECMS相比,发动机效率提高8.3豫,电机驱动效率提高11.1%,百公里耗油量降低8.4%。     

电传动履带车辆转向行驶控制策略仿真研究

以双侧电机独立驱动这一典型电传动方案为研究对象,针对转向行驶控制的难题,提出了基于功率-转速复合调节的转向行驶控制策略,对驾驶员操控信号进行了解析,基于Matlab软件和RecurDyn软件建立了电传动车辆的机电一体联合仿真模型,对车辆典型转向工况进行了仿真试验,验证了转向行驶控制策略的有效性。     

混合动力装甲车辆能量管理策略实时仿真

为解决混合动力装甲车辆多动力源输出优化匹配难题,针对一种具有3个动力源的混合动力系统中各动力源的输出特性和驱动电机功率需求特点,制定了具有双层结构的能量管理策略:顶层的系统功率分配策略完成负载功率估计及其在各动力源间的分配;底层的部件级控制策略实现发动机-发电机组和动力电池的优化控制。通过构建一种分布式硬件在环仿真平台对能量管理策略进行仿真验证。结果表明:混合动力系统能够很好地满足负载功率需求,实现了对多个目标的优化控制。     

基于转速控制的电传动车辆动力分配策略

为解决电传动车辆行驶过程中的动力分配问题,在车辆整体方案设计的基础上,对驾驶员操作指令进行合理的解析,并提出了一种基于＂转速控制＂方式的动力分配控制策略,通过对左、右侧驱动电机进行转速控制给定,实现车辆在各种复杂工况下的正常行驶,最后进行了系统建模和仿真。结果表明：基于该动力分配控制策略,车辆可实现稳定直驶、任意半径转向、中心转向以及电气制动等工况要求,并且具有良好的动力性能。     

轮式车辆半主动悬架建模与仿真

通过实际采样获得路面离散高程序列,在频域内对路面高程进行分析,获得了路面功率谱密度曲线,并作为仿真路面输入。对轮式车辆悬架系统进行线性化分析,并建立了车辆二自由度1/4车主动控制模型。采用线性二次型经典最优控制理论(LQR)对模型进行控制,应用M atlab软件进行仿真分析,结果显示了控制策略的有效性及模型的准确性。     

电传动装甲车辆负载功率预测实时能量管理策略

针对电传动装甲车辆负载功率预测功能缺失导致控制作用滞后的问题,提出一种具有较高负载功率预测精度的实时能量管理策略。在分析整车结构的基础上,采用理论分析和数据拟合方法,建立各动力源数学模型。将差分自回归移动平均模型和自适应马尔可夫链两种预测方法相结合,设计非平稳趋势性负载功率组合预测方法。在非线性模型预测控制框架下,构建多目标优化函数,采用序列二次规划法在有限时域内实时求解最优控制指令,优化多动力源协调控制过程。依托硬件在环仿真平台进行多路面行驶实验,对比有无功率预测的能量管理控制效果。结果表明,改进的实时能量管理策略对未来负载功率具有较好的预见性,能够显著优化多动力源协调控制过程,提升车辆燃油经济性,稳定母线电压和电池荷电状态,对传统模型预测控制下的工程应用场景具有一定借鉴意义。     

电传动车辆推进功率预算与动力电池匹配

基于轮地相互作用力模型,提出了一种新的滚动阻力数学模型,采用此数学模型,建立了包含平均坡度和平均滑转率的电传动车辆推进功率数学模型.对推进功率数学模型进行了仿真分析,与传统方法相比,该模型预算的推进功率更接近实际车辆行驶工况.以6×6混合电传动车辆为例,分析了几种比能量的动力电池组静默行驶时间与整车质量的关系,并对动力电池组的匹配选型进行了分析.研究结果为电传动车辆的功率预算、整车质量预算、动力电池组选型匹配提供了一种新的方法.     

车辆液力机械传动系统建模及动态特性仿真

建立了具有液力传动的履带车辆动力传动系统及整车的仿真模型,对车辆的加速性进行了仿真研究并与试验结果进行了比较,应用该仿真模型,分析了履带车辆换挡过程中发动机与涡轮转速、系统元件转速等的变化规律,结果表明该仿真模型能够方便的应用于车辆的性能分析与预测.     

燃料电池混合动力汽车分层能量管理策略

针对燃料电池混合动力汽车中燃料电池、电池、超级电容的能量分配问题,提出一种分层能量管理策略。该策略分为上下两层,上层依据燃料电池效率、电池SOC值和需求功率,设计基于规则的控制策略,优化燃料电池的能量输出;下层依据电池和超级电容特性,设计滑动平均滤波算法,使电池平稳输出能量。最后,在UDDS+HWFET工况下对该策略进行仿真,结果表明,与Advisor自带能量管理策略相比,该策略能更合理地分配能量源的能量输出,燃料电池效率提升0.17%,氢气消耗量减少4.37%。     

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。     

轮式装甲车辆电机驱动系统建模及动力性能仿真

以某型轮式装甲车辆为研究对象,分析了电传动用驱动电机矢量控制策略,并提出了相应的控制算法。利用Matlab／Simulink和RecurDyn分别建立了驱动电机控制系统和车辆行动部分动力学模型,并采用接口技术进行了2种模型的联合仿真,得到了车辆的动力性能曲线,验证了模型的正确性,为电传动车辆仿真研究提供了新的技术手段。     

用于混合动力汽车的球形发动机热力学过程分析

作为混合动力汽车增程系统的一种新型动力源,球形发动机有着功率密度高,结构紧凑等优点。在介绍球形发动机工作原理及基本结构的基础之上,研究了发动机气缸容积变化规律,分析发动机燃烧过程,建立了发动机热力学理论模型。利用FLUENT开展了仿真研究,验证了模型的正确性,进而对于发动机燃油喷射过程进行了分析。结果表明：计算得到的气缸内部温度与压力曲线与仿真得到的结果基本一致,验证了理论模型的正确性。在燃油喷射的过程中,可能会出现涡团状的燃油喷射轨迹,使得局部富油发生,燃烧性能变差。     

履带车辆下长坡液力辅助制动控制策略仿真研究

针对履带车辆下长坡制动过程中不同制动力的分配关系,在液力减速器和整车下坡动力学分析的基础上,研究了基于液力辅助制动的履带车辆下长坡制动控制策略,建立了基于SIMULINK的履带车辆整车动态仿真模型,对液力减速器的持续制动性能和控制策略的有效性进行了仿真．结果表明,车辆下坡持续制动时,适时应用液力减速器,能够有效分流整车制动功率,明显降低机械制动器的工作负荷,满足整车安全恒速下坡的要求．     

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。     

灭雷具CGF仿人操控行为建模

灭雷具在动力上受海流和电缆的非线性耦合作用力影响,其水下操控十分复杂。针对灭雷具CGF(Computer Generation Force)系统行为建模的需求,建立了简化的四自由度动力学模型,同时考虑了海流和电缆扰动的影响并对缆长和动力分配进行优化计算以实现最优缆长控制和最短路径规划;综合分析了灭雷具水下操控规则,从动力控制和路径规划两个层次来建立其行为规则库,得到了与实际相符的灭雷具智能体仿人操控轨迹。仿真结果表明了该行为模型的正确性和有效性,能较好的满足仿真系统的需求。     

高速重载履带车辆制动滑移控制研究

为了提升履带车辆的制动性能,以某电传动履带车辆为研究对象,分析了其制动工况下的动力学/运动学方程,建立了车辆动力学模型。以车辆制动滑移为控制对象,建立了模糊-PID平滑切换控制策略,通过半实物仿真验证了该策略相较于其他几种控制方法的优点。在低附路面、低附-高附对接路面两种路况下进行了半实物仿真,仿真结果表明模糊-PID平滑切换控制策略可以快速有效抑制履带滑移过大的情况,提高车辆制动性能与安全性,降低车辆制动系统负荷,为后续制动系统转矩分配策略的研究奠定基础。     

履带车辆动力传动系统仿真与试验验证

基于EASY5软件平台,利用模块化的建模手段,建立了履带车辆动力传动系统动力学模型,并进行了加速过程仿真.通过实车试验验证了模型的有效性和仿真结果的正确性.结果表明,该建模手段可有效的应用于车辆性能分析及预测.     

混合电推进能源管理系统模糊逻辑控制

针对混合电推进能源管理方法开展研究,设计了一种基于模糊逻辑控制的混合电推进能源管理系统。通过设置垂直起降飞行器的功率要求、内燃机-发电机输出功率和储能电池荷电状态的模糊隶属度函数,动态最优分配发电机与储能电池的功率输出,从而提升系统的燃油经济性与飞行器的航程。结合模型设置,对100 kg级的垂直起降转平飞的飞行器能源系统变化进行仿真计算,验证了能源控制算法的可行性。结果表明：基于模糊逻辑控制的能源管理方法,在总时长约为1.2 h的飞行过程中,内燃机约有1 h的时间工作在比油耗最低的区域,从而提升了混合电推进系统的能量利用效率。研究为后续混合电推进系统的能源高效控制与管理提供了设计思路和分析方法。