轮毂电机电动汽车空气悬架阻尼GA-LQR控制研究

针对轮毂电机驱动电动汽车因电机内部不平衡电磁力引起的负面振动加剧等问题,提出一种基于遗传算法的线性二次型调节器(GA-LQR)的空气悬架阻尼控制方法。建立包含轮毂电机和空气悬架系统的轮毂电机驱动电动汽车8自由度半车动力学模型,并进行实车试验验证模型;仿真分析路面激励和不平衡电磁力两者对电动汽车垂向振动的影响;根据最优控制理论提出LQR控制策略,并通过遗传算法对LQR控制中的加权矩阵Q和R进行全局搜索优化,构建了GA-LQR阻尼控制器。仿真结果表明：相较于被动悬架和LQR控制的空气悬架,基于GA-LQR控制的空气悬架对电动汽车各评价指标的改善效果明显,可有效抑制轮毂电机因偏心引起的不良振动,极大地提高车辆的乘坐舒适性。     

基于深度强化学习的轮毂电机驱动电动汽车垂向振动控制

轮毂电机驱动电动车作为分布式驱动的一种理想的解决方案,对于缓解能源问题具有重要意义,然而当轮毂电机引入轮毂时,其平顺性会恶化。为解决轮毂电机电动汽车平顺性问题,建立了考虑座椅、车身和簧下质量振动特性以及主动与半主动悬架时间迟滞因素的三自由度轮毂电机电动汽车的1/4车模型,并基于深度强化学习算法对轮毂电机驱动电动汽车通过主动悬架进行垂向振动控制。在此基础上,对轮毂电机驱动电动车在随机路面与减速带路面下行驶的情况进行训练,进而对其训练案例的控制效果进行测试,并将之与被动悬架和天棚阻尼控制策略的控制效果进行对比,最后对轮毂电机驱动电动车在随机路面的基于深度强化学习主动悬架控制策略进行泛化能力测试。结果表明,对于训练与泛化测试案例,针对轮毂电机驱动电动车的垂向振动控制,基于深度强化学习的主动悬架控制策略所产生的控制效果均优于被动悬架与天棚阻尼控制策略。     

功率步进电机细分控制的环形分配器

本文介绍了一种适合于功率步进电机细分控制的环形分配器。     

分布式电驱动车辆垂向振动系统优化及控制研究

分布式电驱动车辆簧下质量增加导致车辆垂向振动特性发生改变,同时路面激励引起的电机定转子间不平衡径向力使垂向性能进一步恶化,提出了一种带有轮内减振机构的纯电动车振动系统优化及控制方法。建立带有动力吸振器的四分之一轮毂电机悬架模型及开关磁阻电机不平衡径向力模型。考虑典型路面激励对垂向性能及电机气隙的影响,基于布谷优化提出了一种动力吸振器与悬架参数的优化匹配方法。在优化匹配的基础上将悬架和吸振器减振器作为半主动控制装置实现轮毂电机悬架系统的混合控制。仿真结果表明：所提出的优化及控制方法能有效提升车辆舒适性和操稳性。     

电动汽车用永磁同步电机调速系统研究

永磁同步电动机具有高效、高功率密度以及良好的调速性能,已经成为电动汽车的首选驱动电机。本文首先分析了永磁同步电动机矢量控制的数学模型,并在此基础上构建了双闭环控制系统的仿真模型。对双闭环控制结构的速度环,采用复合控制算法进行了仿真分析。仿真结果表明采用复合模糊PI控制算法可有效消除扰动带来的误差和振荡,较常规PI控制更能提高电动汽车调速系统的品质。     

考虑多指标博弈的电动汽车跟车控制

当电动汽车处于自动跟车工况时,其制动能量回收效率、跟车安全性和制动舒适性等指标相互矛盾。因此,如何在跟车控制中动态协调上述指标间的博弈关系,是提高电动汽车在自动跟车场景下整体性能的关键问题。针对上述问题,分析并提出了基于跟车博弈模型混合策略纳什均衡的预测控制方法,实现了在滚动优化过程中动态调整指标权重,从而有效提升理论上可回收制动能量占总制动能量的比例。试验结果表明：提出的混合策略模型预测控制算法不仅提高了制动能量回收效率,而且在前车紧急制动的情况下,提高了跟车安全性和制动舒适性。     

感应电机解耦控制智能PSD调速系统研究

本文针对感应电动机解耦控制,采用单神经元ＰＳＤ算法作速度调节器的磁链调节器,构成感应电动机ＰＳＤ调速系统。该系统自适应学习能力强,仿真研究表明,控制效果良好。     

方向转角控制车轮差动电动汽车驱动装置设计分析

介绍了四轮独立驱动的电动汽车在国内外的发展现状及前景,同时提出了方向转角控制的车轮差动电动汽车驱动装置的控制方案及整车布局方式,并对方向转角控制的车轮差动电动汽车驱动装置主要技术优势进行了分析.     

改进单神经元网络PID算法下的车用轮毂电机控制系统仿真

针对采用传统PID控制下轮毂电机控制系统中存在转速超调量大、转矩突变严重等问题,在单神经元网络PID的基础上,引入最优控制理论中的误差二次型性能指标对单神经元网络PID算法的学习规则进行改进,将改进后单神经元网络PID算法运用到轮毂电机矢量控制系统的速度环中。仿真结果表明：改进后单神经元网络PID控制的轮毂电机矢量控制系统速度环响应速度快、转矩突变小以及运行状态更加稳定。     

离散映射混沌系统的关联耦合同步

研究了驱动和响应系统为相同混沌系统、初值或参数不同时的同步问题。提出了关联耦合同步方法,通过对驱动与响应系统进行耦合,实现两个混沌系统的同步。并且,可以实施间歇性控制,减少控制代价。以logistic映射为例进行了计算机仿真研究,仿真结果证实了该方法对实现离散映射混沌系统同步的有效性。     

同轴双电机耦合系统功率平衡研究

双电机同轴硬联运行时,2台电机速度被强制同步,由于2台相同电机参数略有差异,导致功率分配不平衡,针 对这一问题提出了基于直接转矩控制的双电机主从模糊控制系统。基于功率平衡要求,通过MATLAB仿真分析双电机 运行负载分配情况,提出双电机功率平衡运行条件。根据直接转矩控制,使用主从控制和传统PID设计的系统基本上解 决了功率不平衡问题,但其动态性能不佳。为了改善动态性能,设计了“模糊参数自整定PID”控制器。仿真结果表明, 该系统最终达到了功率平衡,有效防止双电机同轴运行时1台电机负载过大的问题,而模糊参数自整定PID与传统PID 控制的系统相比,可以提高功率跟踪的动态性能。     

控制力矩陀螺转子-框架耦合系统动力学分析

针对传统分析方法将转子系统、框架系统分离而存在的不足,提出控制力矩陀螺转子-框架耦合系统动力学分析方法,利用ABAQUS建立转子、框架及耦合系统有限元模型,对转子、框架、耦合系统进行模态分析和谐响应分析,揭示转子、框架、耦合系统模态特性和谐响应规律。结果表明：与单独分析转子、框架相比,转子-框架耦合系统动力学特性的分析结果有较大差异,通过转子-框架耦合系统分析可有效筛选系统共振点;转子、框架、转子-框架耦合系统谐响应“峰值”频率与模态频率并不完全对应,且各阶“峰值”大小不同,这与振动参与系数有关,合理设计振动参与系数可有效提升系统优化设计准确性。所得结果可为控制力矩陀螺优化设计提供理论参考。     

基于dSPACE1005标准板的感应电机矢量控制

感应电机矢量控制通过坐标变换将静止坐标系下的三相交变定子电流转变为同步旋转坐标系下的两相直流,再 利用转子磁场定向进行解耦,对定子电流的励磁分量isd和转矩分量isq进行独立控制,使得感应电机的控制能像直流电 机那样高效。论文中采用的dSPACE半实物仿真系统实现了与MATLAB/Simulink的完全无缝连接,搭建模块就能生成 代码并加载到实时硬件中运行,减少人工输入大量的代码,方便控制算法的验证     

长江中游城市群城乡协同发展演进与系统耦合机制

构建长江中游城市群城乡协同发展综合评价指标体系,对长江中游城市群城乡协同发展趋势进行评价与预测并对长江中游城市群城乡协同系统耦合机制进行分析得出:2006—2015年长江中游城市群城乡协同发展水平稳步提升,"十三五"末将持续提高,但长江中游三大城市群之间城乡协同发展水平的差距趋于扩大,环鄱阳湖城市群城乡协同发展水平仍将相对滞后。长江中游城市群城乡协同四个子系统之间发展不平衡,城乡生态协同发展水平最高,其次是城乡经济协同,而城乡空间协同和城乡社会协同水平明显较低。2006—2015年长江中游城市群城乡系统耦合程度不断提高,分为稳步提升、平稳发展和快速提高三个阶段。城乡基础设施建设、城乡教育与科技发展、城乡一体化制度改革、城乡产业融合与城镇化发展及其相互作用是影响长江中游城市群城乡协同演进的主要因素。     

基于参数修正的永磁同步直线电机改进电流预测控制系统

针对永磁同步直线电机（PMLSM）因外部干扰和内部参数变化引起的转速波动,导致电流预测控制系统的控制性能降低问题,课题组提出了一种基于参数调整的改进电流预测控制系统。首先通过2步电流预测控制以及校正因子对预测电流进行优化,改善电流预测控制系统,减少响应时间,保证系统的稳定性;再通过参数调整器来修正预测控制器中电机的参数,减小永磁同步直线电机的速度稳态波动,消除由系统扰动引起的稳态电流和暂态误差。仿真结果表明：在永磁同步直线电机参数不匹配的情况下,所提出的控制方案是有效的。     

一个新的超混沌耦合发电机系统及其超混沌控制

在三维耦合发电机系统的基础上,引入非线性控制器,构建一个新的超混沌耦合发电机系统,分析了新系统平衡点的性质、Lyapunov指数谱、吸引子的相图等动力学特性;利用线性反馈控制法,通过设计合适的反馈增益,实现了新系统的超混沌控制.理论分析和数值仿真验证了该方法的有效性.     

基于牵引控制的移动多智能体系统的目标跟踪

研究了基于牵引控制的移动多智能体系统的目标跟踪问题.假设多智能体系统组成一个有向连通网络而且存在一个全局可达节点,应用Lyapunov稳定性定理研究了施加牵引控制的多智能体系统的目标跟踪,根据Nyquist判据和Greshgorin圆盘定理探讨了具有通信时延的多智能体系统的运动收敛性.最后,计算机仿真验证了结论的正确性.     

多变量系统的模型算法控制

提出了一种新型的多变量系统模型算法控制方法，即在频域解耦，而在时域进行预测与优化控制。在离线进行频域解耦后，使得时域预测与优化控制大为简化。在保证控制品质的同时，降低了对于过程计算机的要求。实例仿真表明了这种方法的有效性。     

复杂产品系统协同生产体系框架及多视图概念模型

文章分析了复杂产品系统协同生产的特性,探讨了复杂产品系统协同生产体系框架,并从功能、组织、过程、信息四个方面建立了复杂产品系统协同生产的多视图概念模型（功能模型、组织模型、过程模型和信息模型）,全面系统地描述了复杂产品系统协同生产的功能结构、特性和运行方式。