基于动态博弈的电动汽车集群与调度策略

针对海量电动汽车参与电网调峰造成调度维度过高的问题,文章以电动聚合商(EVA)为中间媒体,提出一种以集群方式参与调峰的电动汽车调度策略。该策略基于Stackelberg理论构建主从博弈模型。其上层以电网运营商(DSO)的调峰需求和调峰成本为优化目标,采用改进的多目标粒子群算法,得到DSO的博弈策略集。模型下层基于模糊神经网络,构建车主入网意愿计算模型;根据电动汽车荷电状态、车辆的充放电可调控时长及下层优化电价,计算出电动汽车参与调峰的意愿值,并按车主参与意愿值对车辆进行集群,EVA将集群电量回馈给DSO重新调整最优策略。对调度策略的仿真结果显示,电网峰-谷差率降低13.22%,这表明EVA在满足电网调峰需求的同时,有效降低了自身的运营成本,且车主能在参与调峰过程中获取收益。

电动汽车DYC/ASR变论域模糊集成控制

提出了一种集成直接横摆力矩控制(DYC)与驱动防滑控制(ASR)的四轮驱动电动汽车稳定性控制系统,协助驾驶员在紧急情况下保持对车辆的控制。采用变论域模糊控制策略,利用其内在固有的鲁棒性克服车辆严重非线性,独立调节四轮转矩以防止车辆甩尾;同时设计一个模糊控制器,对轮胎力饱和引起的侧向失稳进行开环补偿,协调控制各轮牵引力,防止车轮打滑。在不同路况下,对所提出的方法进行了J-turn仿真测试。结果表明:集成控制对高速、大转向行驶产生的扰动和路面附着系数变化引起的非线性,有比DYC更好的动态跟踪能力与自适应能力。

基于智能优化与磁链预测的双馈电机直接转矩控制

传统的直接转矩控制(direct torque control,DTC)应用于双馈电机时,双逆变装置使DTC原生的转矩脉动加剧。为此,提出智能优化与磁链预测控制相结合的方法,利用预测控制减小转矩脉动,遗传算法优化系统控制参数,在线克服电机与控制系统的非线性。采用Matlab的M-file进行仿真,结果表明,该方法有效降低了双馈电机运行中的噪声和振动,亦提高了系统的鲁棒性。

基于对角递归神经网络的汽车主动悬架控制

为了提高电动汽车行驶平顺性及操纵稳定性,针对电动汽车悬架进行振动分析,建立了七自由度汽车电动主动悬架模型,设计四轮全驱电动汽车电动主动悬架结构及其控制系统.重点针对电动汽车主动悬架特点设计对角递归神经网络(DRNN)控制器,选取车身垂向加速度、悬架动行程和轮胎动行程作为神经网络控制器输入,采用梯度下降法对神经网络权值进行在线调整.仿真结果表明,具有DRNN控制器的电动主动悬架控制效果较PID控制主动悬架和被动悬架有显著提高,有效改善了汽车行驶平顺性及操纵稳定性,也说明所设计的控制策略在电动汽车电动主动悬架控制方面的有效性.

基于二阶滑模的电动汽车感应电动机速度辨识

针对电动汽车电动机驱动系统在恶劣的运行环境中对速度精度要求较高的问题,提出了基于二阶滑模观测器的速度辨识方法.观测器以转子磁链和定子电流为状态变量,通过输入等效控制量,使解耦系统最终稳定在设计的两个滑模超平面上,从而实现对转子速度的估计和转子电阻的在线辨识.引入超螺旋算法将传统的开关式滑模控制变为连续控制,大幅度降低了系统抖振,提高了观测精度.仿真结果表明,该观测器在全速范围具有良好的动态性能和较高的观测精度,满足驱动系统要求.

间歇式反应釜的温度预测控制

间歇式反应釜惯性大、滞后大、慢时变,制冷与加热切换时非线性严重,采用传统PID控制很难满足性能要求.为此,基于递推最小二乘方法和广义预测控制原理,在北京亚控公司的组态王软件平台上,设计了一套简单实用的控制系统.在升温阶段采用传统PID控制;在60-70℃时的制冷加热切换阶段,采用广义预测控制,以解决严重非线性带来的振荡.实验结果表明,与传统的PID控制方案相比,该方案增强了系统的鲁棒性和适应性,系统振荡大幅度减少.

电动轮汽车驱动机构冗余优化与主动安全控制

针对电动轮汽车全新的底盘结构策略,采用分层控制,将姿态跟踪与底盘操纵量优化分配相结合,上层姿态控制器采用精确线性化控制策略克服系统非线性,生成改善行驶姿态所需合力矩;下层分配控制器采用二次规划算法,优化因四轮独立驱动而形成的冗余执行机构,综合实现姿态参数跟踪误差和轮胎力输出最小化,优化分配驱动扭矩、制动扭矩,减少整车能耗。仿真结果表明,该控制结构可使运行轨迹很好地跟踪驾驶员给定轨迹且车辆操作稳定性及安全性均得到明显的提高。

基于自适应虚拟补偿的多电机动态协同控制

针对四轮全驱电动汽车电机独立驱动的特点,提出一种基于自适应虚拟补偿的多电机动态协同控制系统,以解决牵引电机动态偏差所引起的操纵准确性下降的问题。通过一个虚拟闭环进行自适应补偿,将任一牵引电机过大的动态扰动平均到四轮电机驱动系统,避免车辆行驶轨迹大幅偏离驾驶指令;针对系统较强的非线性及不确定性,采用H∞鲁棒控制理论设计了虚拟控制器,四轮永磁同步牵引电机则采用直接转矩控制,提高系统的动态响应速度,降低系统对电机参数的依赖性。仿真结果表明该协同控制方案动态平衡了四轮转速误差,鲁棒性强,大幅提高了车辆对行驶指令的跟踪能力。

微生物培养器温度自适应控制的仿真研究

微生物培养器是惯性比较小的一个随动系统,在实际工作中呈较严重的非线性,用简单的PID控制难以满足控制要求.为此采用了模型参考自适应控制与PID控制组成的复合控制系统来解决这个问题,系统仿真结果表明:采用该控制方案,基本克服了非线性的影响,系统的稳定性及控制精度都有较大提高.

电动轮汽车DYC控制硬件在环仿真

针对由于电动轮汽车缺少传统的机械差速装置,导致系统呈现严重的非线性问题,提出一种基于模糊规则的电动轮汽车DYC系统,该DYC系统可以协助驾驶员在转向时保持对车辆的控制.设计了基于x PCTarget的硬件在环仿真平台,采用DSP2812嵌入式DYC控制器与实时运行的电动轮汽车仿真模块联合进行电动轮汽车直接横摆力矩控制实验.实验结果表明,基于x PCTarget的硬件在环仿真平台的实时性很好地满足了实验要求,DYC系统可提高车辆的稳定性.

直接转矩控制磁链低频脉动分析及抑制

本文用计算机仿真的方法,详细分析了直接转矩控制系统低频脉动的产生原因,解析了电机温升引起的定子电阻变化对定子磁链的估计精度的影响,提出用改进型磁链观测器替代传统的积分观测器;同时针对低频时逆变器开关频率过低导致转矩脉动增加的问题,细化磁链位置判别,降低传统的直接转矩控制系统的低频磁链脉动,使控制系统有更高的响应速度和更强的鲁棒性。并用Matlab/Simulink软件建立了该直接转矩系统的仿真模型,仿真结果表明了改进方案的有效性。

电动汽车双馈电机转子电流最小化控制

提出了一种基于双馈电机的电动汽车驱动系统。该系统低速运行状态类似同步机,特性硬;超同步运行时定、转子同时输入能量,调速范围宽、动态响应快;变频器发生严重故障的情况下,电机仍可作为感应电机使用。针对双馈电机定、转子能量双向流通使低速电机电流及驱动功率过大的缺点,采用无功功率控制的方法,降低转子无功功率,实现了转子电流最小化,减小了驱动装置中开关元件的容量等级,获得了较同等级异步电机更低的损耗。利用Matlab/Simulink对系统的运行性能进行了分析,结果验证了该控制策略的正确性和可行性。

基于改进切换函数的电动轮汽车ABS滑模控制

虽然滑模变结构控制策略的快速性和鲁棒性能够满足紧急制动时车辆的控制要求,但控制器的切换作用使系统出现奇异点,为最佳滑移率的在线辨识带来了困难.针对这一问题,提出一种改进切换函数的滑模变结构控制策略,利用车轮工作状态与滑移率变化趋势之间的关系,动态优化控制器的切换函数,使滑模面逼近最佳滑移率.仿真结果以及硬件在环实验表明,该方案可有效提高车辆的制动性能,并对路面变化引起的严重非线性具有良好的自适应能力.

基于转矩分配的电动汽车横摆稳定性控制

四轮驱动电动汽车在行驶过程中,行驶姿态与轨迹仅靠差速控制难以准确跟踪司机指令,路面变化及轮胎非线性会使汽车出现过大摆动、侧滑、过度或不足转向等不稳定问题。针对可能出现的问题,分析了横摆角速度与车辆稳定性的表征关系,提出了基于转矩分配的直接横摆控制策略,轮毂电机均采用直接转矩控制(DTC),实现高动态牵引,并在稳定性分析的基础上对系统进行Matlab/Simulink环境下仿真。仿真结果表明,车辆在行驶过程中,各车轮转矩的动态优化分配可将车辆姿态参数控制在最佳范围内,保证车辆能够按照预定方向稳定行驶。

基于空间电压矢量调制的直接转矩控制对混合动力汽车永磁同步电机低速运行性能的改进

本文基于空间矢量调制技术应用于永磁同步电机直转矩控制系统用以改善混合动力汽车永磁同步电机直接转矩控制中混合动力汽车低速的运行性能,可以降低了传统的直接转矩控制系统的转矩脉动和磁链脉动,使控制系统有较高的响应速度和较强的鲁棒性,同时有效地扩大了系统调速范围。并用Matlab/Simulink软件建立了该直接转矩系统的仿真模型,仿真结果表明了该方法在永磁同步电机直接转矩控制系统中的有效性。同时在混合动力汽仿真软件Advisor中,显示了控制策略对汽车起动和低速运行中快速性与稳定性的提升。

基于模糊PI控制的电动汽车双向DC/DC变换器

电动汽车直流动力源的特殊性和对驱动性能的高品质要求决定车用DC/DC变换器要有稳定的电压、电流输出。针对DC/DC变换器在车辆行驶状态切换过程中呈现的严重非线性问题,提出了电流环沿用传统PI控制,电压环采用模糊PI控制的双闭环斩波控制方案;在分析双向DC/DC变换器工作原理的基础上,根据变换器自身的变结构特性,设计了模糊PI控制器。仿真结果表明,本控制方案可有效提高变换器的鲁棒性,减小输出电压波动。

基于神经网络的4WD电动汽车AFS/DYC解耦控制研究

基于二自由度线性化模型,分析了质心侧偏角和横摆角速度之间的耦合现象;在七自由度非线性汽车模型基础上,利用BP神经网络构造了自适应解耦控制器。设计了2个车辆姿态参数控制器,以状态参数理想模型的输出作为控制目标,分别控制汽车的质心侧偏角和横摆角速度,实现车辆主动安全控制。仿真结果表明,基于BP神经网络的解耦控制能够跟踪状态参数的理想值,提高汽车在极限工况下的行驶安全性和操纵稳定性。

基于非线性观测器的路面附着系数估计方法

提出了一种基于非线性观测器的路面附着系数估计方法。针对转向工况下路面附着系数的实时估计问题,建立了车辆的非线性动力学模型,构造了全维观测器,以估算轮胎回正力矩。根据车辆的侧向动力学特性,将车载传感器测量值与车辆模型输出值之间的偏差作为非线性观测器的Luenberger类型反馈项,实现了对车载传感器的充分利用。通过李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性分析,确定了非线性观测器反馈环节的增益,并在Matlab/Simulink仿真环境下对该方法进行了验证。仿真结果表明,该估计方法在不同路况下具有较高的准确性。

基于xPC的电动汽车自适应巡航控制半实物仿真

针对电动汽车自适应巡航控制(ACC)较高的实时性要求,设计了半实物仿真系统,在宿主机Matlab/Simulink RTW平台下建立了电动汽车数学模型,并将其转化为C代码下载到目标机中模拟真实车辆;采用DSP2812嵌入式计算机作为车辆自适应巡航实物控制器,针对不同工况切换控制算法,在线调节车辆速度,以实现定速巡航或等距跟踪前车。实验结果表明:巡航控制算法对前车急剧变化的工况有很好的自适应能力,能有效避免追尾;提高了对巡航速度的跟踪能力,保证行驶安全性及舒适性。

基于滑模变结构控制的直流微网DC/DC变换器

直流微网运行时,如果母线电压变化较大,连接分布式电源和直流母线的DC/DC变换器在工作过程中,占空比会大幅度变化,使DC/DC变换器呈现严重的非线性,输出电压不稳定。针对这一问题,提出一种电压环采用基于比例切换的滑模变结构控制、电流环采用传统PI控制器的双闭环控制方案。仿真结果表明,本控制方案可以有效提高DC/DC变换器的鲁棒性,缩短过渡时间,抑制高频抖振,减小输出电压波动,满足高品质电能要求。