混合动力汽车转向稳定性多传感器融合控制技术

为了满足汽车行驶稳定性要求,当前依托于单一传感信息进行转向控制,容易忽略很多影响因素,使得控制后汽车转向质心侧偏角依旧较大。因此,混合动力汽车提出转向稳定性多传感器融合控制技术。考虑混合动力汽车转向过程中的动态特性,构建转向动力学模型,并计算出车辆理想横摆角速度。深入分析横摆角速度、滑移率对车辆转向稳定性的影响,得出期望的横摆力矩和滑移率调整力矩。将汽车转向稳定性控制问题看作二次规划问题,结合BP神经网络和常规PID控制器,设计转向稳定性控制算法,利用车辆转向参数的理想值、实际值和偏差值推算出稳定性控制参数。结合融合多传感器实时采集信息,推算出汽车转向姿态误差代入控制结构中,给出优化后的控制参数。实验结果表明:新提出的控制技术应用后,车辆转向的质心侧偏角不超过±0.012 rad/s,满足了混合动力汽车转向行驶要求。

基于有效磁链观测器的永磁压缩机无传感器控制策略

传统永磁同步电机无传感器控制算法通常利用反电动势或磁链观测器实现转子位置观测,在运行转速较低时低信噪比导致基于反电动势的观测器性能下降;相比之下,磁链观测器在低速时的性能更好。本文研究基于有效磁链模型的永磁同步压缩机无传感器控制算法,通过对有效磁链定向可直接获取转子位置观测信息。首先针对开环磁链法容易受电机参数影响的问题,构建基于电压电流混合模型的闭环有效磁链观测器;其次对闭环磁链观测器的PI参数进行设计,并利用归一化正交锁相环实现转子位置观测。最后,在永磁同步压缩机实验平台验证所提方法的有效性。

多扩展目标跟踪中基于多特征优化的传感器控制方法

针对多扩展目标的优化跟踪问题,该文在有限集统计(FISST)理论框架下,提出一种能够综合优化多扩展目标跟踪性能的传感器控制方法。首先,该文给出加权广义最优子模式分配(WGOSPA)距离构造多扩展目标跟踪多特征估计在其统计平均周围的广义离差,进而研究提出多特征融合下的传感器控制最优决策方法,并利用序贯蒙特卡罗(SMC)技术研究传感器控制最优决策过程的数值求解方法,然后利用伽马高斯逆威沙特多伯努利(GGIW-MBer)滤波器实现所提出的传感器控制策略。最后通过仿真实验验证了所提算法的有效性。

可编程序控制器原理与应用课程混合式教学研究

基于工程教育认证的教育理念,结合机械类相关专业,提出新的教学方案,并在可编程序控制器原理及应用课程中取得了良好的效果。可编程序控制器原理及应用课程将课堂教学与线上教学、线上教学活动组织、线上学习资源相结合,形成了线上线下混合式教学模式。这种混合式教学模式使学生对相关知识的掌握得到了加强,知识面得到了拓宽,进一步加强了个人动手能力、创新能力、实践应用能力。基于混合式教学模式的可编程序控制器原理与应用课程不仅提升了学生的个人专业能力,更为其毕业、就业提供了保障。

无传感器混合式LLC电路同步整流数字控制策略

详细分析了混合式LLC电路移相模式下的开关损耗,以损耗最小为依据确定了混合控制的最优转换点。根据混合式LLC电路整流电流为近似正弦断续的特点,提出一种与LLC谐振控制共享电压检测且无需额外传感器的同步整流控制策略。该策略采用最优梯度滞环比较算法,可较好实现混合式LLC电路同步整流的数字控制,具有良好的调节速度和精确度。以一个36~72 V输入、3.3V/20A输出的实验样机验证了所提理论的正确性和可行性。

永磁同步电机无位置传感器混合控制策略

转子位置混合观测策略对于实现无传感器内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)全速域运行非常关键。针对IPMSM无传感器矢量控制系统,提出一种由高频信号注入法与反电动势模型法的位置误差信息相融合的混合观测方法。低速运行时注入脉振高频电压信号,通过对高频电流幅值处理获得转子位置误差信号,中高速运行则通过反电动势模型滑模观测器获得位置误差信息,对两种方法所得位置误差信号进行归一化处理,并根据运行转速对归一化后的位置误差信号以加权的方式进行信息融合。通过一个软件锁相环获取混合位置观测值,并分析混合观测器的稳定性及参数设计。最后通过2.2kW IPMSM无传感器矢量控制系统验证了控制策略的有效性。

基于四阶混合滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制

提出一种以电流和磁链为观测对象的表贴式永磁同步电机(surface permanent magnet synchronous motor,SPMSM)的四阶混合滑模观测器。以实际电流与观测电流之差构成滑模面,并将等效信号与反馈矩阵相乘后输入到磁链观测方程,当滑模运动发生后磁链观测误差渐进收敛到零。给出磁链观测值的暂态响应,着重分析速度估计误差对磁链观测结果幅值和相位的影响,并以此为基础进行反馈矩阵的计算。根据磁链观测结果采用跟踪型算法进行位置和速度的计算。仿真和实验结果表明,该观测器可准确地观测磁链,并有效消除滑模观测器抖振的影响,位置和速度算法稳态精度高,跟踪速度快。

运用地磁传感器对旋转弹进行程序控制

目的 运用地磁感应传感器对旋转飞行中的多管火箭弹进行控制 .方法 通过分析合理地利用地磁导航系统 ,以实现弹的自动控制程序 .结果 地磁感应传感器与两个线性加速度计的使用将给出足够的信息量以供实现弹的程序控制 .结论 推荐的控制系统性能优于现有的编程控制系统 .

混合桥DC-DC变换器的无电流传感器模型预测控制

为了研究如何提高混合桥式DC-DC变换器的动态性能,减少电流传感器的使用成本,在传统预测控制方法的基础上提出一种基于无电流传感器的模型预测控制方法。针对传统桥式结构在发生短路时电流过大的问题,提出一种高压侧为混合桥结构,低压侧为一种改进半桥结构的混合桥式DC-DC变换器拓扑,这一拓扑能够有效抑制短路电流的上升趋势。针对变换器低成本高可靠性的运行需求,提出一种无电流传感器模型预测控制方法,该方法在不使用电流传感器的情况下保留了传统模型预测控制的优良动态性能。搭建了混合桥式DC-DC变换器的仿真模型和实验平台,对提出的改进型混合桥式双向DC-DC变换器和无电流传感器模型预测控制方法进行了验证。仿真和实验结果表明了所提方法的正确性和有效性。

基于高斯混合多目标滤波器的传感器控制策略

本文基于随机有限集的高斯混合多目标滤波器(Gaussian Mixture Multi-Target Filter,GM-MTF)提出几种传感器控制策略.首先,基于容积卡尔曼高斯混合多目标非线性滤波器,借助两个高斯分布之间的巴氏距离,推导GM-MTF的整体信息增益,并以此为基础提出相应的传感器控制策略.另外,设计高斯粒子的联合采样方法对多目标滤波器的预测高斯分量进行采样,用一组带权值的粒子去近似多目标统计特性,利用理想量测集对粒子的权值进行更新,继而研究利用Rényi散度作为评价函数,提出一种适应性更好的传感器控制策略.最后,给出基于目标势的后验期望(Posterior Expected Number of Targets,PENT)评价的高斯混合实现过程.仿真实验验证了提出算法的有效性.

电动汽车永磁同步电机无传感器FOC-DTC混合控制系统

针对电动汽车中永磁同步电机(PMSM)的高效控制问题,提出一种基于磁场定向控制-直接转矩控制(FOC-DTC)混合系统的无位置传感器控制系统.首先,在考虑FOC和DTC的各自优势下,构建FOCDTC混合控制系统,提高系统的稳定性和鲁棒性.然后,融入弱磁控制技术,提高电机高速运行时的控制性能.最后,利用滑模观测器,根据电机αβ轴的电流信息来估计电机转速,实现无位置传感器的PMSM控制系统.仿真结果表明,提出的系统能够准确且稳定地控制电机转速,具有可行性和有效性.

高斯混合多伯努利滤波器基于柯西施瓦兹散度的传感器控制方法

针对多目标跟踪中的传感器控制问题,本文基于有限集统计(FISST)理论,利用高斯混合多伯努利滤波器研究并提出相应的传感器控制策略.首先,文中给出容积卡尔曼高斯混合势均衡多目标多伯努利滤波器(CK-GMCBMeMBerF)的实现形式,并提取高斯混合分量近似多伯努利密度.然后,研究两个高斯混合之间的柯西施瓦兹(Cauchy-Schwarz)散度的求取,推导多目标概率密度变化所对应的信息增益,并以此为基础提出相应的传感器控制策略.此外,结合CK-GMCBMeMBer,详细推导了目标势的后验期望(PENT)准则的高斯混合(GM)实现过程,以GM-PENT作为评价准则进行相应的传感器控制方法的研究.最后,仿真实验验证了所提算法的有效性.

混合动力汽车电机驱动系统传感器故障重构控制

针对混合动力汽车感应电机驱动系统可能存在的传感器故障模式,设计了一个主动容错重构控制系统.该系统能充分利用无故障的传感器信息,最大限度地维持驱动系统的控制性能,并在重构切换过程中,考虑电机转矩和转速的平滑过渡问题.此外,为提高车用感应电机驱动系统的性能,基于传统磁场定向控制(FOC)思想设计出一种新型鲁棒性PI控制器来实现电机转矩跟踪;利用滑模控制技术,设计了转子磁链-速度自适应观测器.为进一步提高交流电流传感器故障状态下电机驱动系统的容错能力,提出了用直流电流重构交流相电流的新思路.仿真研究表明,在发生传感器故障时,所设计的电机驱动系统仍能有效地保证车辆行驶过程中的转矩和速度跟踪性能以及系统的稳定性.

基于自抗扰控制的船舶永磁电机无位置传感器混合控制

无位置传感器控制是船舶电力推进系统可靠性的重要保障。针对目前没有单一算法能够实现全转速范围的无位置传感器控制,提出了一种基于自抗扰的无位置传感器混合控制策略。对于电机零、低速区域采用高频电流注入法估算转子位置,对于中、高速区域采用扩展反电动势(EMF)法估算转子位置,并将2种估算方案集成到同一控制结构中,分别设计了适用于其电流内环的自抗扰控制器,使用扩张状态观测器实现了高性能的位置估计,最后针对2种算法切换的问题给出了融合过渡方案。实物平台验证了算法的精准性及强鲁棒性,为实现全转速范围船舶推进内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制提供了依据。

无线传感器网络中一种能量有效的混合式拓扑控制算法

与AdHoc网络不同,无线传感器网络以降低节点的能耗作为首要的设计目标。针对节点能量有限的特点,提出一种能量有效的混合式拓扑控制算法——EAHTC算法。该算法优先选择剩余能量高的节点担任簇头节点,而且算法采用局部信息,动态调节节点通信范围,改变一跳可达邻居数量,从而减轻MAC层负担达到节能的目的。同时在网络运行过程中,算法通过周期性重新选举簇头,减小并均衡网络中节点的能耗,从而进一步延长了网络的生存期。仿真结果验证了该算法的有效性。

单相CHBR改进型无网压传感器直接功率控制

以降低单相级联H桥整流器(CHBR)系统硬件成本、改善控制系统性能为目的,提出一种改进型无网压传感器直接功率控制方法。首先,建立单相CHBR的数学模型,并通过混合逻辑动态方法估算出网侧输入电压。针对已有虚拟磁链观测器存在的缺点,提出改进型的虚拟磁链观测器,并给出详细的频域分析过程。所提观测器可以有效地解决幅、值相位误差和直流偏置问题,并且能够有效地抑制谐波。此外,提出一种基于比例积分(PI)控制器的CHBR改进型直接功率控制(DPC)方法。相较于传统DPC方法,改进型DPC取消了旋转坐标变换,不需要网压相位信息,改善了系统动态响应速度。最后,在实验样机上对已有的虚拟磁链观测器方法、直接功率控制方法以及所提改进型控制方法展开对比实验研究,结果验证了所提方法的可行性和有效性。

内嵌式永磁同步电机无位置传感器混合控制方法

针对无位置传感器内嵌式永磁同步电机(Interior permanent magnet synchronous motor, IPMSM)速度控制问题,研究了一种宽调速范围的估计转子位置和速度的混合控制策略。在电机静止情况下,通过基于脉振高频电压和定向脉冲电压矢量的两步注入法估计转子初始位置。电机启动后,低速段和中高速段分别采用基于龙伯格观测器(Luenberger observer, LBG)的脉振高频电压注入法和扩展电动势法(Extended electromotive force, eEMF)观测转子位置和速度。在切换区域,釆用加权方式实现两种估计方法的平滑过渡。最后通过IPMSM无位置传感器矢量控制实验系统验证了混合控制策略的有效性。

混合式无线传感器网络动态调度及功率控制方法的研究

无线传感器网络是资源受限网络,研究其动态调度与功率控制对于提高网络性能具有重要意义。基于此,提出了一种无线传感器网络中混合式动态调度与功率控制方法。该方法采用集中式时隙调度与分布式功率控制相结合的思想,避免了介质访问控制(MAC)层传输冲突,并支持各传感器节点综合利用各自的队列状态信息和无线信道信息进行跨层优化传输。该方法计算复杂度低,可以实现全局最优解。仿真结果表明,该方法的网络能耗更低,并能够平衡各个传感器节点的传输能耗与队列时延。

一种自适应的混合型无线传感器网络拓扑控制算法

针对特定应用场合的混合型拓扑控制算法是W SN拓扑控制领域的研究热点之一。在研究经典的面向事件驱动型网络拓扑控制算法—ASCENT基础上,提出了一种自适应的混合型拓扑控制算法—AHTC算法。针对大规模事件驱动型网络场景应用,解决了ASCNET算法不能适应于大规模网络、未考虑节点剩余能量、网络丢包率高等问题。仿真结果表明,改进的算法有更好的节能性和稳定性。

EPS用永磁同步电机无位置传感器混合控制

本文中探讨了基于D状态观测器和高频信号注入法的无位置传感器混合控制策略,用于电动助力转向系统的永磁同步电机转矩控制的可行性。提出了算法切换区间内信息融合的方法和转子位置的估计方法。通过仿真实验,分析了混合控制下电机输出转矩的波动及其频率成分。仿真结果表明:该方法可以实现全速域内无位置传感器的转子位置估计,电机转矩波动小于5%,满足电动助力转向系统的技术要求。