电动汽车空调系统中的电子膨胀阀性能研究

为了对比研究电子膨胀阀与H型热力膨胀阀对电动汽车空调性能的影响,课题组搭建了电动汽车空调性能试验台。在制冷工况下对采用2种膨胀阀的空调系统进行了变工况、变压缩机转速试验。结果表明：在不同的工况下,采用电子膨胀阀能使空调系统获得更低的出风温度,且在高温工况下,电子膨胀阀有更佳的调节性能;对过热度的控制方面,采用电子膨胀阀过热度稳定更快且波动范围小;系统采用电子膨胀阀时制冷量更大,且环境温度越高对制冷量影响越显著;变压缩机转速下,采用电子膨胀阀的系统制冷量和能效比CCOP均高于采用H型热力膨胀阀的系统,且在低转速时效果更加显著。电子膨胀阀结合变转速压缩机,能够提高系统制冷量和能效比CCOP,使系统更加高效运转。     

基于滑转率的四轮轮边驱动客车电子差速控制策略

针对四轮驱动电动客车电子差速控制问题,考虑车辆转向过程中垂直载荷转移以及转向过程的横向稳定性,提出了以车轮滑转率为控制目标的电子差速控制策略,通过对4个驱动电机进行转矩调节以达到控制目标。在Carsim/Simulink联合仿真平台下进行离线仿真,经验证该策略可以根据不同转向工况对各个驱动电机转矩实时分配,将仿真结果与无电子差速策略的车辆仿真结果进行对比,相同转向工况下采用电子差速策略的车辆比无电子差速策略的车辆具有更好的差速效果和横向稳定性。在基于dSPACE/Infineon-TriCore搭建的硬件在环实验平台上进行半实物仿真,验证该电子差速控制策略的可靠性。     

分布式驱动电动汽车横摆稳定性控制研究

根据分布式驱动电动汽车电机转矩可独立控制、轮胎纵向力可灵活分配的特点,通过控制轮胎纵向力产生附加横摆力矩的方法提高车辆的横摆稳定性。设计了分层控制器对车辆横摆稳定性进行研究,上层控制器利用滑模控制方法计算保持车辆稳定的附加横摆力矩;下层控制器分别利用液压差动制动分配方法与平均分配方法分配附加横摆力矩。基于Matlab/Smulink与CarSim仿真环境,选取双移线路面进行车辆横摆稳定性仿真。研究结果表明:施加控制器作用后,可使车辆横摆角速度较好地跟随理想值并将质心侧偏角控制在2. 5°以内,车辆具有较好的轨迹保持能力与行驶稳定性。两种力矩分配方法均能得到较好的控制效果,其中平均分配方法控制效果更优。     

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。     

智能插座电子控制系统设计

现在的家用电器不管是款式还是数量都越来越多,多孔插座的需求量也日渐增多。不具备保护功能的插座已不能满足人们的要求,能够保护甚至控制用电设备的插座现已备受人们的青睐。此次设计的智能插座就是这样一种插座。MCU采用STC89C52单片机,再配备DS1302、ADC0832和YB12864-ZA等主要元器件,组成了多功能智能插座。这种插座具有过载保护、定时通断负载、自动报警、闹钟提示等智能功能。     

兼顾专业实践与认证考试的《计算机辅助制图》教学模式探讨

随着科技的进步和信息技术的发展,计算机辅助制图在各行各业得到越来越广泛的应用.《计算机辅助制图》课程的教学不仅要从专业角度进行大量实践练习,还要求学生考取AutoCAD的专业资格认证证书,如何有效地将两者结合起来达到最佳的教学效果是值得探究的一个课题.本文就兼顾专业实践与认证考试的《计算机辅助制图》课程教学模式从教材、教学方法、教学内容、考核方式等几个方面进行了探讨.     

基于自适应Backstepping的分布式驱动电动汽车容错控制

针对分布式驱动电动汽车控制系统发生不确定的执行器故障情况,提出一种基于自适应Backstepping的容错控制方法。对电动汽车控制系统建立驱动电机故障模型,描述可能发生的执行器故障情况;采用自适应控制和Backstepping控制设计相结合的策略,针对各故障情况分别设计一种容错控制器;将各控制器进行融合得到一个复合控制器,提高了车辆的安全性和可靠性。基于Matlab进行了仿真验证:给出的容错控制方法能够保证车辆闭环系统稳定和渐近跟踪给定的输出指令,提高了车辆的操纵稳定性和执行器故障容错性能。     

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。     

四轮独立驱动电动汽车直接横摆力矩控制

为提高四轮独立驱动电动汽车横摆稳定性,在考虑纵向车速控制的基础上设计了直接横摆力矩控制策略。该控制策略由上下两层组成,上层控制器为基于车辆运行状态反馈的附加横摆力矩控制器,其控制方式为通过实际反馈的车辆状态参数与参考值对比,设计线性二次型调节器(LQR)计算目标附加横摆力矩。下层控制器为基于路面附着条件及前后轴荷比的轮毂电机转矩分配控制器。通过CarSim与Simulink建立联合仿真模型,选择双移线和正弦输入2种工况进行仿真试验。结果表明:所设计的控制策略能够使车辆质心侧偏角和横摆角速度较好地跟随参考值,可有效避免车辆侧滑失稳,提高车辆横摆稳定性和行驶安全性;与PID控制相比,LQR控制能够更有效地抑制横摆角速度振荡峰值。     

用MCS-51系列单片机实现直流力矩电机低速平稳控制

本文提出了一个用 MCS—51单片机实现的直流力矩电动机低速平稳控制系统。系统的性能指标是:电动机转速为1转/分,转速误差≤±5%。本系统是一个闭环的控制系统,以单片机8031芯片作为控制主机,测速发电机作为速度反馈,采用动态补偿算法建立校正环节的数学模型,由单片机实现系统的动态校正,并利用改变占空比实现直流力矩电机的脉冲宽度调速。通过实践,证明本文设计的系统是可行的。     

两相永磁低速同步电动机的空间矢量PWM控制

提出了一种基于H桥驱动的两相永磁低速同步电动机电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的控制策略.分析了两相永磁低速同步电动机的工作原理,推导了两相永磁低速同步电动机的数学模型.成功地采用电压空间矢量控制两相永磁低速同步电动机,并设计了硬件实现电路.采用MATLAB对SVPWM和两相永磁低速同步电动机进行了建模,仿真结果表明了该方法的有效性和优良的调速特性.     

基于质心侧偏角计算的自动转向控制

为改善车辆高速行驶时质心侧偏角对车辆横向控制的影响,基于车辆动力学分析与辨识提出了一种基于无迹卡尔曼滤波理论的精确计算质心侧偏角的方法,并将其应用于车辆的自动转向控制系统。为验证算法的有效性,进行了相关的仿真分析。仿真结果表明:在实时计算质心侧偏角的基础上进行车辆的性能控制,可提高车辆的瞬态控制精度,有效改善车辆的舒适性。     

基于模型预测控制的自主应急转向系统设计

采用多输入多输出模型预测控制(MIMO MPC)方法,设计了一种自主应急转向系统。采用前轮转角和直接横摆力矩两种输入的单轨模型,对横向位移和航向角进行预测。采用梯形加速度剖面法,根据最大允许横向加速度来规划避障路径。仿真结果表明:MIMO MPC利用前轮转向角跟踪期望的侧向位移,提高了侧向位移和航向角的跟踪性能,相比单输入单输出模型预测控制(SISO MPC)能更精确地跟踪规避路径。     

基于电网负荷信息的电动汽车充放电控制装置研制

针对居民自有充电桩建设困难及电动汽车无序充电加剧电网峰谷差这2个问题,研制了一种家用电动汽车充放电控制装置。通过控制中心对用电信息采集系统中获取的的用户负荷信息、用户所在台区负荷信息以及电动汽车电池状态信息进行分析,实现有序用电逻辑控制。通过有线或无线公网给该装置下达控制命令,使得电动汽车能在用电低谷时进行充电,而在用电高峰时尽量不充电,或者逆变输出家庭负荷用电。Matlab仿真及实际应用证明:该装置能够有效调节配网用电负荷峰谷差。     

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.     

分布式驱动电动汽车多电机系统改进型环形耦合控制

采用轮毂电机驱动的电动汽车,多电机协同控制是车辆安全行驶的重要因素。基于目前多电机控制系统跟踪误差和同步误差较高的问题,为提高控制精度及四轮独立驱动电动汽车的行驶稳定性,结合傅里叶级数循环学习法提出了一种改进型的环形耦合控制方法。该方法通过循环学习有效地提高了控制方法的控制精度,明显降低了多电机运行时的跟踪误差和同步误差。通过Matlab/Simulink搭建了四轮毂电机同步控制模型,验证了所提控制方法的可行性。基于CARSIM与Matlab/Simulink联合仿真平台模拟实车运行,进一步验证了所提多电机协同控制方法能够有效降低四轮电机运行的同步误差和跟踪误差,有助于提高车辆的运行稳定性。     

电子膨胀阀双神经元预测控制

提出了用双神经元预测控制算法对电子膨胀阀进行控制的方法，一个神经元用于在线实时估计对象动态特性，以获取对象的一步预测模型。通过学习减小模型的预测误差；另一个神经元用于在线实时控制，仿真与应用表明该算法有良好的动态响应和较强的鲁棒性，能够对电子膨胀阀进行有效的控制。     

线控四轮独立转向汽车执行机构容错控制研究

针对可能出现多种执行器故障的线控四轮独立转向汽车系统,首先建立简化线性2自由度模型并定义包含多种故障的执行器故障模型,然后基于直接自适应控制方法的设计思路,引入一种鲁棒自适应容错控制策略。以跟踪参考模型为目标进行了容错控制器的设计,实现执行器故障模式下汽车对理想参考模型的零质心侧偏角和修正横摆角速度的跟踪。基于Lyapunov函数证明该容错控制器可以确保闭环系统渐近稳定。Matlab仿真及Carsim/Simulink联合仿真结果均表明,所提方法能够有效实现线控转向汽车执行器故障情况下的容错控制。     

基于转向临界的AFS和ESC集成控制研究

基于前轮转向临界设计主动前轮转向系统(AFS)和电子稳定性控制系统(ESC)的稳定性集成控制算法。采用人-车-路闭环系统,通过计算转向临界,运用线性二次型最优控制(LQR)和迭代学习PD死区控制设计AFS和ESC集成控制算法。通过CarsimMatlab/Sumilink模拟极限工况下稳定性集成控制效果。仿真结果表明:基于转向临界设计的AFS和ESC的集成控制算法优于其单独控制算法,能更有效地控制汽车横摆角速度、质心侧偏角、侧向加速度,使车辆准确跟踪目标路径,提高车辆在极限行驶工况下的操纵稳定性和舒适性。     

基于博弈论的车辆转向与驱动稳定性协同控制

为了解决四轮转向(FWS)和主动驱动控制(ADC)2种并存底盘控制系统的潜在冲突问题,进一步提高车辆的横向稳定性,基于博弈论,提出了一种开环信息模式下转向与行驶稳定性控制系统的协同控制策略。在博弈论架构内,将四轮转向(FWS)和主动驱动控制(ADC)2个相关控制系统视为2个博弈者,采用微分博弈模型对2个子系统的动态交互进行建模和求解。为了实现协同控制策略,采用了一种权值可调节的车轮转矩分配方法。为了验证协同控制策略的有效性,进行了Carsim/Simulink联合仿真测试。仿真结果表明：基于博弈论的协同控制策略可以合理协调四轮转向(FWS)和主动驱动控制(ADC)2个相关控制系统的控制权限,有效提高车辆的横向稳定性。