燃料电池客车驱动系统建模及能量管理策略优化研究

针对燃料电池客车建模的复杂性,合理利用实验数据,在Matlab软件中建立了燃料电池客车动力系统的能耗模型。为了解决基于模糊控制的能量管理策略过于依赖专家经验的问题,提出了两种基于优化算法改进的能量管理策略:(1)利用遗传优化算法对模糊控制策略进行改进;(2)利用序列二次规划方法对基于规则的控制策略进行优化,建立燃料电池输出功率与动力电池SOC的函数关系。由于单个工况无法反映系统长时间运行时的性能,将对连续20个重复的中国典型城市公交工况进行仿真。仿真结果显示:优化后的2种控制策略的整车经济性均优于原模糊控制策略。优化后的控制策略有效避免了燃料电池输出功率频繁变化的现象,同时动力电池SOC维持在合理区间,可有效延长燃料电池和动力电池的寿命。     

模糊逻辑的增程式燃料电池SUV能量管理策略研究

以增程式燃料电池混合动力SUV为研究对象,以优化电池充放电状态、燃料电池工作效率以及增加整车续驶里程为目标,开展基于模糊逻辑的能量管理策略优化研究。基于Simulink/AMESim联合仿真平台搭建了整车及能量管理系统模型,进行了一种前向能量流仿真计算,验证了策略动力性,同时对比分析了恒温器控制策略及基于模糊逻辑的恒温器控制策略在各工况下的充放电状态、燃料电池工作效率及续驶里程。结果表明:在满足动力性指标的前提下,基于模糊逻辑的恒温器控制策略能有效改善电池充放电状态,优化燃料电池工作效率,增加整车续驶里程。在NEDC、WLTC及CLTC-P标准循环工况下,燃料电池工作效率平均提升15.6%,续驶里程分别提升4.99%、5.08%、4.72%。     

基于时间卷积的燃料电池汽车能量管理策略

为了适应智慧交通与智能网联汽车的快速发展,依据北京部分地图建立了智慧交通模拟数据集,结合因果膨胀卷积和残差连接的网络结构,设计并验证了新型基于时间卷积的数据驱动速度预测模型。为了提升燃料电池汽车的节能性,建立了等效氢耗的多目标优化函数及动力源寿命的约束条件。为了提高策略的实时性,建立了能量管理策略凸优化数学模型,使用了OSQP(operator splitting quadratic program)求解算法,在满足需求功率和计算实时性的前提下,通过合理分配动力源的输出功率,减少了动力源的寿命衰减。结果表明,提出的基于智慧交通的凸优化燃料电池汽车能量管理策略,相比于动态规划计算时间减少了90%以上,并保持等效氢耗基本一致。     

基于灰狼优化算法的装配式预制构件生产调度优化研究

合理优化预制构件的生产调度是降低装配式生产成本的一种方式。在考虑到构件生产资源约束的前提下,建立了装配式预制构件生产调度优化模型,设计了求解该模型的改进离散灰狼优化算法(Improve Grey Wolf Optimization, IGWO)并带入实际案例进行了测试。将改进后的离散灰狼算法、Palmer启发式算法和遗传算法(Genetic Algorithm, GA)结果进行了对比,结果表明：改进后的离散灰狼算法优于Palmer法和遗传算法,且在合理安排调度后能够提升预制构件的生产效率。     

基于动态规划的混联式混合动力客车能量管理控制策略研究

能量管理策略是混合动力车辆的核心技术之一,其优劣直接影响到燃油经济性。提出一种基于动态规划的能量管理控制策略优化设计方法。以燃油经济性为目标函数,以电池荷电状态、离合器状态及发动机转速为状态量,以发动机油门开度、离合器命令及发动机转速变化命令为控制量,建立最优控制的数学模型。求解最优控制模型并提取控制规律,设计改进的基于动态规划规则的能量管理控制策略。以中国典型城市公交工况为输入的目标循环工况,测试并验证了所开发的能量管理控制策略的正确性及实用性。应用该能量管理控制策略到实际车辆,并进行转鼓测试,测试结果表明:该控制策略相比基于规则的方法燃油经济性提升32%。     

基于模糊规则的电动汽车机电复合制动力分配策略

对某电动汽车机电复合制动系统进行了制动力分配策略研究,依据电机特性试验以及液压控制单元增压试验,建立了复合制动系统模型;通过分析理想制动力分配规则以及ECE法规要求,利用模糊控制规则建立了在模糊区域进行前后轴制动力模糊分配的制动力分配策略,以制动能量回收效率为指标进行了有效性验证。结果表明:在ECE工况下,模糊规则分配策略比定比分配策略制动能量回收效率提高7.48%,且电机单独制动过程时间持续越长,模糊控制策略的优势越明显。     

发动机冷却液温度模糊控制系统的研究

提出了发动机冷却液温度的模糊控制方法,将冷却液温度进行模糊化,根据实验建立了相应的模糊控制规则库;应用MATLAB软件的模糊逻辑工具,计算分析得到了控制查询表,建立了以Motorola单片机MC68HC908LJ12为核心的硬件系统,并对软件进行了设计。试验表明,该方法只需对现有的发动机冷却系统进行较少的改进,便可较好地解决发动机的冷却液温度难于准确控制的问题。     

小型航空活塞发动机混合动力系统仿真与控制策略研究

设计了一个适用于小型航空活塞发动机的混合动力系统,并通过实验建模法利用Simulink软件建立了混合动力系统逆向仿真模型。分析了发动机万有特性曲线,以发动机最佳油耗率曲线为依据,设计了基于规则的逻辑门限值控制策略,另外通过分析发动机和U4110电机的推力输出效率,在逻辑门限值控制策略中加入了模糊控制器。最后在给定工况下进行了仿真。仿真结果表明:逻辑门限值控制策略下该混合动力系统耗油量降低了19.1%,加入模糊控制器后使混合动力系统油耗率降低24%。     

效率最优的混合动力客车控制策略研究

针对某款双行星排式混合动力耦合系统的城市公交客车为研究对象,分析动力耦合机构的工作特性,利用杠杆理论建立电机与发动机理想转矩分配数学模型,提出了基于动力传动系统效率最优能量管理策略;同时,结合模糊智能控制对动力耦合系统进行优化控制。在Matlab/Simulink中搭建整车控制策略模型,并在AVL/CRUISE环境下搭建整车性能仿真模型。仿真结果表明:在中国典型城市公交工况下,车速跟随较好,动力耦合系统各动力源协调工作,发动机工作在高效区间,且动力电池SOC能够稳定在设定的范围附近波动,与该城市公交车试验结果相比,节油率提高了23.4%,提升了燃油经济性。     

遗传算法在模糊控制规则优化中的实现

介绍了遗传算法的基本原理及实现步骤,结合气调温度模糊控制器的实例,讨论了其在模糊控制规则优化中的实现,即遗传编码、交叉运算和变异运算。该优化算法为模糊控制器的设计提供了一个正规的可遵循的方法。     

一种基于RBF网络的模糊规则的动态生成算法

根据径向基函数(RBF)神经网络与T-S模糊系统内在的函数等价性，提出一种利用RBF网络快速自动生成模糊规则的方法。仿真结果表明该方法可以构成紧凑、高可靠性的模糊控制规则库，且具有相当快的收敛速度。     

改进模糊控制自整定伺服系统PID控制器的研究

随着数控技术的发展,传统的PID整定方式已经不能满足伺服系统的控制要求。改进遗传算法应用到模糊控制中,对隶属度函数和控制规则进行在线自整定,设计出改进模糊PID整定器。采用设计好的改进模糊PID控制器应用到伺服系统的控制结构图中,在MATLAB的simulink里面进行建模仿真,与常规的模糊PID控制器进行比较,仿真结果表明:改进模糊PID控制器具有较好的快速响应能力、系统稳定性和抗干扰能力。     

基于模糊神经网络的可控串补控制策略

目前已运行的可控串补(TCSC)工程都是采用常规的控制策略,采用各种先进控制策略比如非线性控制策略、智能控制策略能使TCSC的作用得到最大限度的利用.设计的TCSC模糊神经网络控制系统采用TCSC当地测量的频率增量及功率增量作为模糊控制的输入,用一种神经网络模拟模糊推理机的知识模型和推理模型,采取误差反传的方法依据输入量的值和系统当前的状态来设计调整神经网络的连接权值以及隶属度函数的参数,从而调整模糊控制规则和量化因子.通过对系统处于不同运行点受到不同干扰下的仿真,表明所设计的TCSC模糊神经网络控制系统具有良好的鲁棒性.     

基于模糊神经网的入侵检测模型研究

对自组织特征映射(SOM)神经网络进行了概括分析,并结合模糊逻辑的思想对SOM网络的学习算法进行了模糊化改进。将模糊SOM技术应用到网络入侵检测中并应用MATLAB进行仿真。试验结果表明基于模糊神经网络的网络入侵检测方法能有效降低误报率。     

改进的模糊故障树在农村BOT项目风险评估中的应用

传统模糊-故障树模型的建立基于两个假设:(1)底事件之间相互独立;(2)下层事件与上层事件只通过逻辑与门或逻辑非门连接起来。这样的假设对于农村BOT项目评估来说并不现实,故本文引入条件概率和专家评价置信度对风险事件进行描述,提出了改进的模糊-故障树模型。本研究从项目公司角度,以土地征收延迟风险为例,用传统和改进模糊-故障树模型分析风险发生的概率及其主要原因。实例验证,改进的模糊-故障树量化了不确定性风险因素,提高了缺乏历史数据的农村BOT项目风险评估的效果。     

高精度电液系统的模糊滑模控制仿真研究

结合模糊逻辑和滑模理论,对带有大转动惯量负载的电液系统实现了高精度的控制。该控制器在系统状态到达滑模面时由模糊逻辑求出等效控制量,有效地削弱了抖振、抑制了外部干扰。为了在没有专家经验时,设计出性能良好的模糊控制器,采用遗传算法优化隶属函数和控制规则。在MATLAB中的仿真结果表明,所设计的控制器表现出良好的性能,满足了系统控制指标的要求。     

半群的(U,V)-区间值模糊子半群

为了进一步明确半群的模糊结构,引入了半群的(U,V)-区间值模糊子半群的概念,讨论了半群的(U,V)-区间值模糊子半群的相关性质。给出了半群的(U,V)-区间值模糊子半群与模糊子半群,子半群以及区间值模糊子半群的关系。证明了半群的(U,V)-区间值模糊子半群的交仍然是半群的(U,V)-区间值模糊子半群。最后,讨论了半群的(U,V)-区间值模糊子半群的直积和同态像的相关特性。     

生产计划中的模糊控制技术研究

文章分析了在多变的市场结构下,不确定性(模糊性)对企业生产计划的影响,建立基于模糊控制理论的生产计划中模糊提前期和模糊需求量下的生产计划与控制模式.     

基于信赖域改进的动态Kriging模型的冲压成形工艺参数优化

在工程优化问题中使用基于代理模型的优化方法能有效提高优化效率,减少优化时间。为了提高基于期望最大加点准则(EI)的动态Kriging建模效率与精度,利用信赖域方法与最小响应面加点准则(MSP)对期望最大加点准则进行改进,提出了改进的混合加点准则,发展了基于信赖域改进的动态Kriging优化策略。以NUMISHEET2002标准考题中翼子板为研究对象,将5条拉延筋阻力作为设计变量,板料减薄率作为响应值,基于改进的混合加点准则,建立翼子板成形工艺参数与成形质量之间的动态Kriging模型,进一步利用粒子群算法获得最优工艺参数。结果表明:优化后的工艺参数能有效消除板料成形过程中的拉裂缺陷,提高翼子板成形质量。     

模糊多属性决策方法应用于区域经济发展研究

针对区间直觉正态模糊环境下的多属性决策问题,提出了新的信息集成算法,并构建了一种新的多属性决策方法。首先,定义了区间直觉正态模糊数的概念,探讨了其运算法则和性质;其次,提出了区间直觉正态模糊信息集成算子,包括区间直觉正态模糊加权平均(IVINFWA)算子和区间直觉正态模糊加权几何(IVINFWG)算子,并探究了它们的优良性质以及这两种算子之间的内在关系;最后,基于提出的这两类算子,建立了一种新的区间直觉正态模糊多属性决策方法,并结合区域经济发展研究实例,对决策方法的可行性与有效性进行检验。