基于伺服运动系统的三步非线性控制方法

为了提高伺服运动系统的瞬态性能,加快系统的响应速度,获得更优的轨迹跟踪效果,本文提出了伺服运动系统三步非线性控制方法。首先假定伺服运动系统达到稳定状态,求得类稳态控制律;其次考虑参考目标的动态变化,求出前馈控制律;接着利用参考目标与实际输出之间的差值设计误差反馈控制律,最后通过仿真验证了所提方法的有效性。

基于空气流量预测的发动机空燃比三步非线性控制

为降低排放并保证发动机的动力性,空燃比(Air-fuel ratio,AFR)控制成为人们日益关注的焦点。空燃比的瞬态精确控制可同时兼顾扭矩输出和尾气排放。为达到瞬态空燃比的精确控制,提出了空燃比三步非线性控制方法,包含稳态控制、参考前馈控制和误差反馈控制。当空燃比期望值为恒值时,稳态控制起到主导作用;当车辆扭矩需求发生速变时,空燃比期望值也发生跳变,参考前馈控制此时将及时做出反应;误差反馈控制以废气氧传感器(EGO)测得的空燃比作为反馈量进行修正。考虑喷油器执行机构的延迟,基于模型实时预测未来进气歧管的压力,通过前馈控制进行延迟补偿。利用仿真平台en-DYNA中的四缸发动机模型进行仿真验证,证明算法瞬态工况和参考输入快变时的有效性。

基于“三步法”的柴油机urea-SCR系统控制设计

为了同时实现较高的NOx转化率和较低的氨逃逸,提出了一种新颖的面向控制的urea-SCR模型,基于三步非线性控制方法——'三步法'设计了控制器。该控制器能够调节时变参数的非线性系统,跟踪理想的氨覆盖率目标。针对测量噪声和系统的不确定性,研究分析了该闭环系统的稳定性。研究基于精确enDYNA模型,在FTP75瞬态测试循环条件下,与蒙特卡罗随机参数法选取的最优PID控制器对比表明,所提出的控制策略具有很大优势。

基于电动助力转向系统的转向盘转角跟随算法

提出了一种基于电动助力转向系统(EPS)的转向盘转角跟随控制算法。该算法在三闭环位置控制方法基础上,应用三步非线性控制方法设计位置环和转速环,以提高转角跟随的响应速度、控制精度和工程实用性。为证明该三闭环三步法转角控制(TTAC)算法的有效性,与传统的PI三闭环位置控制方法分别进行了基于Carsim和Simulink的联合仿真对比和基于EPS原地转向实验台的试验对比,结果表明:本文提出的转向盘转角跟随算法能使转向盘转角以很小的滞后和误差跟随上转向指令的输入,更适合自主转向。