分布式驱动车辆操纵稳定性控制综述

为研究分布式驱动车辆的驱动控制问题,从转向控制、独立驱动控制及2个系统联合控制等3个角度入手,分析了分布式驱动车辆操纵稳定性控制策略的研究进展。首先,基于转向控制技术对影响操纵稳定性的方面进行分类;其次,分析了分层式与集中式控制结构的特点;然后,分析了基于控制结构的操纵稳定性研究;最后,结合分布式驱动车辆操稳性改善的研究现状和技术进展,展望了未来的发展趋势。

基于动态规划的燃料电池车能量管理策略研究

针对燃料电池货车百公里氢耗率首先采用动态规划算法(DP)的能量管理策略,得出不同功率需求下的能量分配。然后以分配的电机功率(Pre)和动力电池荷电状态(SOC)作为模糊逻辑控制的输入,并用遗传算法(GA)优化模糊规则和隶属度函数。最后在中国货车行驶工况(CHTC-LT)下通过Cruise-Matlab/Simulink环境下设计的整车模型与控制策略进行联合仿真验证。仿真结果表明,模糊逻辑控制策略下与功率跟随策略相比,燃料电池混合动力货车燃油经济性提升了5.2%,且控制动力电池SOC变化稳定在合理范围内。

基于GAPSO-FNN神经网络的锂离子电池传感器故障诊断

新能源汽车的动力电池内部存在多种传感器用来进行电池系统的安全监测,而传感器故障会导致荷电状态等指标出现误差,严重时会触发电池热失控的风险。为了有效准确地进行电池传感器故障诊断,提出基于遗传算法优化粒子群算法(genetic algorithm optimized particle swarm optimization,GAPSO)和模糊神经网络(fuzzy neural network,FNN)的锂离子电池传感器故障诊断方法对锂离子电池的传感器进行故障诊断,该方法使识别故障准确率迅速提升。本工作首先通过硬件平台和Matlab/Simulink环境相结合的方式获取电池传感器故障的数据,然后对故障数据进行预处理及特征提取,最后采用GAPSO-FNN算法对电池传感器进行故障诊断,并与传统神经网络和模糊神经网络方法的结果进行对比。仿真结果表明,基于GAPSO-FNN的锂离子电池传感器故障诊断方法相比于传统的神经网络方法测量准确率提升了25%,相比于模糊神经网络准确率提升了10%,故障诊断准确率能够达到95%,在减少故障诊断所需信息量的同时,有效地提升了故障诊断的准确率。

基于卡尔曼观测器的电机模拟器接口电流自抗扰无差拍预测控制算法

面向具有LCL型接口电路的电机模拟器系统,针对常用的无差拍电流预测控制算法所存在的高度依赖模型、鲁棒性差、缺乏延迟补偿考虑、计算耦合度高等问题,结合卡尔曼滤波及状态观测器进行改进,提出一种基于卡尔曼观测器的自抗扰无差拍电流预测控制算法.首先基于电机模拟器LCL型接口电路数学模型,建立了考虑延迟补偿的无差拍电流预测控制模型,并对接口参数扰动造成的影响、延迟环节进行分析,并将接口参数扰动造成的影响抽象为补偿电流、补偿电压.进一步基于卡尔曼滤波算法对补偿电流、补偿电压及延迟环节分别设计状态观测器,将观测得到的延迟环节作为控制系统的输入、补偿电流及补偿电压前馈至控制系统,实现对接口电流的精确稳定控制.仿真及试验结果表明所提出的基于卡尔曼观测器的自抗扰无差拍电流预测控制算法能有效提高系统鲁棒性及模拟精度.

基于自适应无迹卡尔曼滤波算法的月壤参数估计

在月球低重力环境下,载人月球车的行驶稳定性会受到月壤参数影响和发生参数无法直接获取的问题,对此提出一种月壤参数估计算法。建立月球车行驶过程中轮壤模型并进行简化,设计基于自适应无迹卡尔曼滤波的估计器,通过车轮力实现月壤参数在线估计。在Adams/Simulink中搭建月球车动力学模型及估计算法模型,并进行联合仿真。仿真结果表明,设计的估计器能够较为准确地估计月壤参数。

功率基准型脉冲序列控制三相逆变器分析

针对宽负载范围工况脉冲序列(PT)控制三相离网逆变器存在输出电压低频振荡问题,提出一种三相离网逆变器功率基准型脉冲序列(PRM-PT)控制技术。针对不同的输出电压和输出功率,PRM-PT控制在不同功率基准的多个高功率脉冲和低功率脉冲中选择合适的控制脉冲对输出电压进行控制,减小不同输出功率时高、低功率脉冲差异,有效抑制了输出电压低频振荡现象。PRM-PT控制器以离散化方式拟合占空比函数,不需要误差放大器及相应补偿网络,具有环路设计简单、控制运算量低的优点。仿真分析和实验结果表明PRM-PT控制相比PT控制输出电压纹波小、动态响应速度更快,有效抑制了输出电压的低频振荡问题。

基于多方法融合的锂离子电池SOC-SOH联合估计

健康状态估计对电池的实用性和经济性具有指导意义.针对电池健康状态估计难度大且估计结果极易受噪声的影响,但融合算法估计效果好且受噪声影响小,提出了基于粒子群优化深度置信网络和自适应扩展卡尔曼/自适应H_(∞)滤波((PSO-DBN)-AEKF/AHIFF)融合算法在卷积神经网络(CNN)模型下的锂离子电池SOC-SOH联合估计.首先对于健康状态(SOH)数据的预处理环节采用小波变换的方法使得噪声显著去除.其次将去噪后的数据代入训练好的CNN模型进行SOH估计,并融合((PSO-DBN)-AEKF/AHIFF)算法进行健康状态估计,最后在DST工况和UDDS工况下,搭建Matlab/Simulink/Python环境下的Typhoon HIL602+硬件在环平台进行联合估计的验证,结果显示健康状态的估计误差在1%以内,荷电状态(SOC)的估计误差在2%以内,由此证明了多方法融合的SOC-SOH联合估计的有效性,且具有较好的估计精度和鲁棒性.

基于数据驱动的锂离子动力电池剩余使用寿命预测方法综述

准确预测锂离子动力电池的剩余使用寿命(remaining useful life, RUL),确保相关行业和设施的可靠性和安全性具有重要意义。数据驱动方法仅通过实验数据总结电池性能参数变化规律从而预测电池剩余寿命,突破了传统基于模型方法精度低、难以建模、通用性差的局限。首先针对基于数据驱动的锂离子动力电池寿命预测的研究进行分析,归纳总结出锂离子动力电池寿命预测建模思路。其次,分类阐述了各种基于数据驱动的预测方法,并对其优缺点进行了分析。最后,给出了锂离子动力电池剩余寿命预测的发展趋势。

外包钢壳混凝土异形索塔及其施工临时支撑研究

斜拉桥外包钢壳混凝土异形索塔结构受力复杂,在施工阶段存在变形和应力过大等问题。为保障该类索塔的施工安全和线形标准,设计了三种支撑方案以减小索塔的应力和变形,并利用有限元法对不同支撑方案的技术性能进行分析。分析结果表明,异形索塔的拱形轴线对塔柱应力和变形影响很大,不同建模方法计算的索塔应力和变形差异较大;三种方案的支撑均可显著减小索塔变形和腔内混凝土拉应力,而四道双管方案对降低施工难度和误差最有效;塔柱变形及混凝土拉应力对风压很敏感,施工时应加强塔柱抗风措施设计。

载人月球车稳定操控策略设计与优化

为实现高效率大范围的月面探索,载人月球车必须要能够克服月表低重力特性及非结构化月面环境带来的诸多不利影响。为此,提出了一种采用分层架构的载人月球车稳定操控策略,可完成整车全轮力矩矢量分配控制,实现车辆在行驶过程中的驱动防滑及稳定转向目标;同时,策略融合了差动制动防侧翻控制方法与车轮腾空检测报警方法,有效提升了载人月球车在高速行驶过程中的操控稳定性及主被动安全性能。基于MATLAB/Simulink环境完成了不同附着条件下移动操控策略的仿真分析,同时基于原理样机进行了实车验证。仿真及试验结果表明,所提出的移动操控策略合理有效,控制结果良好,适用于具有分布式驱动转向特点的轮式星球车辆,工程应用价值较高。

基于扰动补偿的电机模拟器电流控制策略

针对传统PI控制的低通滤波特性对电机模拟器动态控制效果的限制以及传统开环控制策略易受参数扰动影响的问题,该文提出一种基于滑模扰动观测器的开环电流控制策略。首先,根据目标电机数学模型以及接口电路模型推导出不带微分计算的开环控制电压方程;其次,为了解决传统开环控制易受参数扰动影响的问题,设计滑模扰动观测器进行扰动观测;最后,通过实验对比了该文所提控制策略与PI控制和传统开环控制的控制效果。实验结果表明,在存在参数扰动时,该文所提的控制策略无论在瞬态或稳态工况,均比基于传统PI控制和开环控制策略的电机模拟器系统具有更高的模拟精度与准确性。

电针肾俞、足三里调控脊髓背角Nrf2、miR-144-3p表达治疗糖尿病周围神经痛

目的 从脊髓背角中核因子E2相关因子(Nrf2)及其调控基因miRNA表达的变化,探讨电针肾俞、足三里对糖尿病周围神经痛(DNP)大鼠脊髓背角氧化应激的作用机制。方法 将SPF级SD雄性大鼠按随机数字表法分为对照组、模型组、电针组、Nrf2干扰组。对照组不造模,其余各组通过腹腔注射链脲佐菌素构建DNP大鼠模型并结合热痛行为学进行鉴定。模型组不进行干预;电针组取大鼠双侧肾俞、足三里进行电针,每次30 min,隔日1次,干预持续4周;Nrf2干扰组在电针干预前2周脊髓鞘内注射Nrf2干扰病毒。4周后,采用热刺痛仪检测4组大鼠足底热痛潜伏期,原位杂交法与免疫荧光法观察4组大鼠脊髓背角Nrf2与Neun共定位情况,qPCR法检测脊髓背角Nrf2、Keap1、NQO1、HO-1、Catalase mRNA相对表达水平,miR-144-3p、miR-155-5p、miR-17-5p、miR-497-5P相对表达水平。结果 与对照组比较,模型组大鼠热痛潜伏期降低(P<0.05),脊髓背角Nrf2、NQO1、HO-1、Catalase mRNA相对表达水平均降低(P<0.05),Keap1 mRNA和miR-144-3p相对表达水平升高(P<0.05),miR-155-5p、miR-17-5p、miR-497-5P相对表达水平差异无统计学意义(P>0.05);与模型组比较,电针组DNP大鼠热痛潜伏期显著升高,脊髓背角Nrf2、NQO1、HO-1、Catalase mRNA相对表达水平均升高(P<0.05),Keap1 mRNA和miR-144-3p相对表达水平降低(P<0.05),miR-155-5p、miR-17-5p、miR-497-5P相对表达水平差异无统计学意义(P>0.05);与电针组比较,Nrf2干扰组鞘内注射Nrf2表达干扰病毒可显著逆转电针镇痛效果,Nrf2干扰组DNP大鼠热痛潜伏期降低(P<0.05),脊髓背角Nrf2、NQO1、HO-1、Catalase mRNA相对表达水平均降低(P<0.05),Keap1 mRNA和miR-144-3p相对表达水平升高(P<0.05),miR-155-5p、miR-17-5p、miR-497-5P相对表达水平差异无统计学意义(P>0.05)。结论 电针肾俞、足三里可能通过下调脊髓背角miR-144-3p表达,提高神经元Nrf2基因表达,抑制Keap-1基因表达,升高NQO1、HO-1、Catalase基因相对表达水平,从而降低DNP大鼠热痛过敏反应。

电动车用锂离子动力电池充放电特性

为了解锂离子动力电池的充放电特性,评价其在电动车辆上的使用性能,对锂离子动力电池进行了充放电试验测试。基于实验结果,对锂离子动力电池的工作电压、工作电压下降速率和温升等工作特性进行了研究和详细分析,同时对锂离子动力电池单元间的工作一致性进行了分析评价。锂离子动力电池能够比较好的满足电动车辆的使用特性,但是对于锂离子动力电池的温升问题和深放电情况下的电池一致性问题在使用中应该予以考虑。

电针“阳陵泉”、“环跳”对神经病理性疼痛大鼠脊髓SOCS3的影响

目的:观察电针对神经病理性疼痛大鼠痛行为学及脊髓细胞因子信号转导抑制蛋白3(SOCS3)表达的影响。方法:SD大鼠随机分为正常组、假手术组、模型组、电针组、非电针组,每组10只。采用坐骨神经结扎压迫建立慢性限制性损伤(CCI)神经痛模型,电针组选取双侧"阳陵泉"、"环跳"穴进行电针治疗,观察大鼠痛行为学和脊髓SOCS3、IL-6基因表达的变化,检测脊髓SOCS3神经细胞定位情况。结果:与模型组相比,电针可显著提高CCI大鼠机械痛及热痛阈值(P<0.01);与正常组相比,模型组大鼠脊髓SOCS3、IL-6 m RNA表达显著上调(P<0.01),而电针可显著降低IL-6m RNA表达,并进一步上调脊髓SOCS3表达水平(P<0.01)。在CCI大鼠中,SOCS3主要表达于脊髓星形胶质细胞和小胶质细胞中。结论:电针可能通过下调IL-6基因表达,并上调SOCS3表达,减轻神经痛大鼠痛敏反应。

中国极端降水事件的频数和强度特征

使用1951-2004年中国738个测站逐日降水资料,采用百分位的方法定义极端降水事件的阈值,分析了不同持续时间的极端降水事件的时空分布及变化趋势特征。结果表明,极端降水事件多发于35°N以南,特别是在长江中下游和江南地区以及高原东南部,且在这些地区极端降水事件持续时间也较长。季节分布上,主要出现在夏季,以低持续性事件为主。在中国东部地区,持续时间越长的极端降水其强度往往越强。趋势分析表明,全国持续1d极端事件的相对频数具有上升趋势而平均强度具有下降趋势,其空间上均表现为全国大部分上升、华北和西南等地下降的趋势。持续2d以上极端事件在长江中下游流域、江南地区和高原东部等地区有显著增多和增强的趋势,而在华北和西南地区有减少和减弱趋势,但全国平均的趋势不显著。

假设检验的原理及其应用

假设检验是数理统计中的重要内容.文章介绍了假设检验的原理和结果,简单阐述了原假设和备择假设的设置原则,并应用单向等级方差分析和双向等级方差分析两种假设检验方法解决非参数检验问题,简化了计算过程.

加装超级电容纯电动汽车的性能分析

建立了基于MATLAB／Simulink的加装辅助能源——超级电容的电动车辆分析模型。通过CYC_CONST_45 的仿真结果和实际运行结果比较,说明该模型的精度是可接受的。简要分析了多能源电动车辆的能源工作流程。 通过车辆的动力性能、经济性能,包括匀速、变速、频繁加速／减速等不同的方面的分析表明,装配超级电容能够 改善电动车辆的性能,并可以适当地保护蓄电池组,延长电动车辆续驶里程。

基于脊髓NLRP1-Caspase-1-IL-1β通路探讨电针治疗神经病理性疼痛的作用机制

目的:探讨电针对神经病理性疼痛大鼠脊髓NLRP1-Caspase-1-IL-1β通路的影响。方法:SD大鼠随机分为假手术组、模型组、电针组、非电针组、DMSO组、VX-765(Caspase1抑制剂)组、MDP(NLRP1激活剂)组,每组各6只,模型组建立坐骨神经损伤神经病理性疼痛模型,不干预;电针组取"阳陵泉"、"环跳"穴电针治疗,观察大鼠痛行为和脊髓NLRP1、Caspase-1、IL-1β基因表达的变化。结果:与假手术组相比,模型组大鼠机械痛及热痛阈值显著下降(P<0.01),脊髓NLRP1、Caspase-1 m RNA表达和IL-1β释放均显著增加(P<0.01);与模型组相比,电针和脊髓鞘内注射VX-765均可显著提高神经病理性疼痛大鼠痛阈值(P<0.01),并可降低脊髓IL-1β释放及NLRP1 m RNA的表达;鞘内注射MDP却可降低大鼠痛阈值(P<0.01)。结论:电针可减轻神经病理性疼痛大鼠痛敏反应,其机制可能与抑制脊髓NLRP1-Caspase-1-IL-1β通路活化有关。

基于模型预测控制的轮毂电机驱动车辆防侧翻控制

针对8×8轮毂电机驱动车辆侧翻稳定性问题,提出基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略。采用分层控制结构设计车轮转角和电机转矩的分配控制策略,以充分发挥研究对象各轮转矩、转角独立可控的特点开展稳定性控制;基于模型预测控制方法设计主动防侧翻控制策略,并简化滚动优化算法,使运算量降低以保证实时性;通过重型车辆模拟分析软件Trucksim与数学仿真软件MATLAB/Simulink联合仿真实验以及比例模型车辆试验进行验证。结果表明,通过所提分层控制策略与基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略,车辆可以避免侧翻失稳,能够准确跟踪驾驶员期望的行驶轨迹。

区域海气耦合模式对我国极端降水模拟分析

使用区域海气耦合模式40年的降水模拟结果,采用百分位的方法定义极端降水事件,分析了耦合模式模拟的夏季中国极端降水事件的特征。结果表明,区域海气耦合模式基本能够模拟出气候平均极端降水阈值的空间分布型及极端降水事件在长江中游、西南部分地区和长江下游局部地区的显著增加、增强趋势,在中西部、华北北部和东北局部的显著减少、减弱趋势。EOF分析发现,模式模拟的极端降水事件几个特征量在我国江南地区长江以南与华南沿海及长江以北的呈反位相变化,这一变化以年代际为主要特征。区域耦合模式基本能够模拟出极端降水量、夏季总降水量、极端降水日数两两间的高时空相关关系。