理论化学方法阐明化学反应热力学控制与动力学控制的概念——推荐一个Diels-Alder反应的计算化学实验

设计了一个适用于化学专业高年级本科生的综合计算化学实验。该实验通过量子化学计算,研究了有机化学教材中一个典型的Diels-Alder反应,给出了反应过程的微观物理图像以及反应的热力学和动力学性质的定量信息,阐明了化学反应中热力学控制和动力学控制的基本概念。该实验旨在培养学生使用计算化学方法研究化学问题的基本技能,加深其对物质结构与性能之间关系的理解。该实验也是对学生进行辩证唯物主义世界观和方法论教育的一个具体实例,着重引导学生充分认识矛盾的普遍性,擅于用联系观和发展观分析和解决化学实际问题。

关于动力学控制和热力学控制之管见

动力学控制和热力学控制反应产物是由分离产物时反应体系离化学平衡位置的相对距离所决定的,利用反应条件来控制产物分布就是控制这个相对距离。

共轭二烯烃亲电加成反应中动力学控制产物的探讨

共轭二烯烃在亲电加成反应中 ,1 ,2 -加成产物和 1 ,4-加成产物的分布受动力学控制和热力学控制影响 ,1 ,2 -加成产物之所以受动力学控制是因为活性中间体———碳正离子中C2

四轮独立驱动电动汽车动力学控制系统仿真

论述了四轮独立驱动系统作为汽车驱动系统的优势及在电动汽车上应用的技术潜力。比较了ICEV动力学控制系统与EV动力学控制系统的区别,提出了四轮独立驱动电动汽车的新动力学控制方法。该方法利用前轮转向角和车速的前馈控制与基于质心侧偏角和横摆角速度的误差反馈控制相结合来控制车辆运动状态,并通过最优控制的方法确定了反馈系数。建立了整车数学模型,并利用MATLAB/Simulink软件生成系统的仿真模型,对所述控制系统进行了仿真研究。结果表明:前馈与反馈相结合的控制系统在各种路面条件下均可明显改善汽车的动力学性能。

分布式驱动电动汽车动力学控制发展现状综述

回顾分布式驱动电动汽车动力学控制问题。分布式驱动电动汽车的主要结构特征是将驱动电动机直接安装在驱动轮内或驱动轮附近,具有驱动传动链短、传动高效、结构紧凑等突出优点。电动机既是汽车的信息单元,又是快速反应的控制执行单元,且通过独立控制电动机驱/制动转矩容易实现多种动力学控制功能。分布式驱动电动汽车为驱动防滑与制动防抱死控制提供更迅速更精确的执行器,但其对状态估计的精度和控制算法的鲁棒性要求也进一步提高。分布式驱动电动汽车直接横摆力矩控制控制与传统的直接横摆力矩控制相比,涵盖从常规到极限的全工况范围,因此算法须对非线性的轮胎特性有更好的自适应性。差速、差动驱动助力转向和车身姿态等控制尚处于起步研究阶段。为解决多个动力学控制间的协调问题,集成控制成为分布式驱动电动汽车动力学控制的一个重要发展方向。

双轮驱动式移动机器人动力学控制

双轮驱动式移动机器人是由一个移动平台和两个独立驱动的驱动轮组成的,本文提出了双轮驱动式移动机器人的动力学控制算法。首先推导出双轮驱动式移动机器人的运动学模型,其次推导出双轮驱动式移动机器人的动力学模型,并给出基于该模型的动力学控制算法,最后用计算机仿真实验验证了该算法的正确性。仿真实验结果表明,利用该算法可以通过控制机器人两个驱动轮的驱动力矩来实现控制机器人按给定的轨迹运动,同时也能实现机器人方向角的改变。该算法很好地解决了双轮驱动式移动机器人系统的动力学控制问题。

移动机器人的自适应模糊滑模动力学控制

针对非完整移动机器人轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于自适应分流运动学控制与自适应模糊滑模动力学控制的混合控制算法.自适应分流运动学控制解决了由于大范围的初始位姿偏差变化而引起的速度跳变问题.利用滑模控制具有的稳定性和鲁棒性的优点,解决了机器人的参数与非参数不确定性问题.并通过带有自适应调节算法的模糊控制来调节滑模控制的增益,增强了对随机不确定性的适应能力,消除了在滑模控制中的输入抖振现象.设计过程采用了Lyapunov方法,保证了控制系统的稳定与收敛.仿真结果表明,控制器产生了平滑的速度输出,非完整移动机器人的跟踪误差被消除.

动力学控制下焦炭颗粒气化特性的模型研究

焦炭颗粒气化反应属于典型的非催化气固反应,固体结构会随着反应发生变化,颗粒的气化模型包含了体现固体颗粒表面积变化的结构因子。建立了具体的焦炭颗粒与二氧化碳气化过程的扩散-反应模型,并将研究的内容限定在动力学控制区域。该模型的特点在于其反应速率项采用了形式简单的结构因子,模型结果与随机孔模型对比后显示了很好的精确性。利用该模型考察了不同初始孔隙率的焦炭颗粒的转化率变化特性以及固定初始孔隙率下,气化温度和气化剂分压对焦炭颗粒气化的影响。

分布式驱动电动汽车底盘动力学控制研究综述

分布式驱动电动汽车将电机直接置于轮辋中,在大幅简化车辆底盘结构、提高能量效率的同时,能实现轮毂转矩的精确测量与驱动力矩的快速响应,为改善车辆底盘动力学控制系统的安全稳定性提供了独特的优势,已经逐渐被国际汽车领域研究学者认为是最有发展潜力的电动汽车框架之一。分别从底盘纵向动力学控制、横向动力学控制、集成动力学控制等3方面对分布式驱动电动汽车动力学控制研究进展进行了综述,着重介绍了驱动防滑系统、回馈与防抱死协调制动系统、四轮独立转向系统、直接横摆稳定性控制系统、电子差速系统等电动汽车底盘动力学控制的新兴研究热点,并对分布式驱动电动汽车动力学控制研究未来的发展趋势做了几点展望。

基于条件积分方法的无人差动转向车辆动力学控制

研究对象为无人差动转向车辆的动力学控制。通过控制发动机驱动力矩实现车辆的直线行驶,控制左右两侧车轮的液压制动力矩实现车辆的转向行驶,来满足车辆的期望车速与期望横摆角速度需求。相比于传统基于非完整约束模型的差动转向车辆的运动控制,控制算法的设计是建立在分析被控对象动力学模型以及非线性轮胎模型的基础上,考虑到车辆在运动过程中轮胎滑移以及执行器力矩受限对车辆驱制动的影响。基于条件积分方法,设计了抗积分饱和的差动转向车辆动力学控制器,保证了在轮胎力和执行器力矩受限下对参考信号进行准确的跟踪。最后通过实车试验验证了控制算法的有效性。

车辆动力学控制系统横摆力矩控制方法

车辆动力学控制系统(VDC)通过对车辆施加主动横摆力矩来改善车辆高速时的操纵稳定性,可有效避免侧滑等交通事故,研究其横摆力矩控制方法是当前车辆动力学领域的热点。在研究先进控制理论的基础上,分别设计了用于VDC系统的鲁棒、模糊和智能积分模糊PID控制器,并将它们和车辆系统模型联接进行了系统仿真,对比分析了3种控制器的控制特点与控制效果。仿真结果表明,鲁棒、模糊和智能积分模糊PID控制方法都能实现有效的横摆力矩控制,且有各自的特点。智能积分模糊PID控制效果更为理想,该方法应用于VDC控制具有很好的前景。智能积分降低了积分功能的副作用,进一步提升了模糊PID的控制效果。仿真工作为进一步将智能积分模糊PID应用于VDC系统样机开发提供了参考。

基于Matlab的车辆动力学控制交互式硬件在环仿真系统研究

介绍了一种简单实用的基于M atlab的交互式车辆动力学控制硬件在环仿真系统,即完全利用M atlab工具实现实时交互式车辆动力学控制硬件在环仿真系统。该系统在硬件在环仿真研究过程中省去复杂不确定的驾驶员模型,直接把人的驾驶行为作为仿真的一部分嵌入仿真过程。仿真试验结果表明,该仿真方案是可行有效的,对进一步研究ESP控制逻辑以及该系统快速开发研究具有很大的意义。

螺杆泵采油过程的动力学控制模型

针对地面驱动单螺杆泵运动过程中存在的电机的启动、螺杆泵抽油杆柱与井壁的碰撞等非线性问题,在有限元分析的基础上,建立了一种螺杆泵采油过程的动力学控制模型。该模型模拟了螺杆泵生产时的实际状况,考虑了电机启动和抽油杆柱横向运动的影响,通过描述杆柱运动时6个方向的位移,得到了杆柱在任意时刻、任意位置的扭矩、侧向力及杆管间的接触程度等重要参数,实现了螺杆泵采油过程的动态控制。在油田现场投入使用后,能够满足现场需要。

四轮独立驱动-独立转向电动车辆动力学控制现状

四轮独立驱动-独立转向(4WID-4WIS)电动车辆除具有分布式驱动电动车辆传动链短、传动高效、结构紧凑的优点外,车辆的机动性及可操控性更高。通过对4WID-4WIS车辆的运动学及动力学控制展开论述,提炼了相关研究的热点与难点:在车辆控制系统构架上广泛采用分布式网络控制系统,非理想网络下的控制实时性、可靠性问题是研究的难点,动力学分层控制方法是研究的热点;在车辆动力学控制方法上,主要研究集中在基于一个或多个优化目标的转矩分配方法,协调多个控制目标的集成控制成为重要的研究方向;为了解决4WID-4WIS车辆转向模式停车切换的问题,基于该车辆的控制自由度冗余对转向模式动态切换方法的研究成为一个新的研究方向。

静止无功发生器递归神经网络逆动力学控制

根据对角递归神经网络的特点分析了其非线性映射能力，并根据新型静止无功发生器（ＡＳＶＧ）的特点提出了ＡＳＶＧ递归神经网络逆动力学控制。所构造的控制器由于可以实现ＡＳＶＧ电力系统非线性逆动力学特性的学习，因而根据期望的控制效果可以获得期望的控制量。理论分析与仿真实验表明，这种控制器可以对ＡＳＶＧ实现良好的控制。

海洋钻井隔水管悬挂动力学控制实验平台开发

该文开发了一种海洋钻井隔水管悬挂动力学控制实验平台。平台使用六自由度平台模拟海洋浮式钻井平台的运动,并基于集中质量法和动力学相似原理,设计了隔水管缩尺模型。实验平台的悬挂系统可实现上冲程控制、下冲程控制和非控制锁死3种动作,测控系统使用监视与控制通用系统(MCGS)组态软件、可编程逻辑控制器(PLC)和PID控制算法开发。通过使用该实验平台,学生可以增加对海洋钻井隔水管悬挂动力学控制的感性认识,通过实际动手操作训练可加深对隔水管悬挂动力学控制理论、技术和装置的理解,提升教学效果并培养学生的创新意识。

火箭发射系统的动力学控制

该文探讨了火箭发射系统的动力学控制问题。传统的动力学控制方法被引入文中 ,其控制思路得到详细叙述。运用此方法建立了火箭发射系统的动力学控制方程 ,并编制了相应的控制软件。文末给出了一个控制实例以演示整个控制过程和控制效果 ,结果表明 ,对火箭炮系统实施恰当的动力学控制 。

多个自由飞行空间机器人协调操作动力学控制

本文提出了在空间微重力环境下多个 FFSR协调操作动力学控制方法。首先建立多 FFSR协调操作动力学模型 ,推导出动力学方程 ,其次给出了多 FFSR协调操作动力学控制方案 ,并证明了该控制方案的稳定性 。

基于实时测量的2DOF挠性操作臂的模糊逆动力学控制

针对一 2 DOF挠性操作臂 ,对其轨迹跟踪控制进行了研究。基于刚性化假设 ,建立挠性操作臂的动力学运动方程 ,一集成激光传感系统用于实时测量杆臂的挠性变形 ;设计了一个通过模糊逻辑单元调整控制参数的逆动力学控制器 。

无人驾驶车辆的底层动力学控制研究

在考虑车辆动力学特性和执行器饱和约束的前提下,将无人驾驶车辆的运动控制问题转化为纵向和横向的渐进跟踪问题,以上层的期望车速和期望道路曲率为控制目标,利用反馈线性化的思想,设计了一种前馈加抗饱和积分的动力学控制算法,并且基于李雅普诺夫函数证明了闭环系统平衡点的渐进稳定。实车试验表明,该动力学控制算法能够快速准确地实现车速和道路曲率的跟踪,从而验证了其有效性。