基于双dSPACE的汽车动力学集成控制快速原型试验

针对全线控电动汽车,提出了一种以前馈控制为主、反馈控制为辅的汽车动力学多目标集成控制策略,建立了集成控制架构,并分别设计了控制系统感知层、命令层、控制分配层和执行层;采用DS1103单板系统和DS1006中型仿真器两套dSPACE实时仿真系统建立了快速控制原型试验平台;并进行了典型工况测试试验。结果表明:本文控制策略能够有效提升车辆性能;同时,建立的快速控制原型测试方法操作简便、控制灵活,能够有效缩短控制系统开发周期、提高开发效率。

电动拖拉机快速原型平台测控系统设计与试验

针对目前对电动拖拉机试验平台测控系统的设计方法较少的问题,提出了一种可重构测控系统的设计方法。根据拖拉机旋耕机组的工作特性要求,搭建了一种串联式混合电动拖拉机快速原型试验平台。该平台采用双电机独立驱动结构,结合dSPACE和Matlab/Simulink建立了实时测量控制系统,提出了通信模块化和控制策略模块化的设计方法。基于规则控制策略,分别对该快速原型试验平台进行了纯电动模式和混合动力模式下的旋耕作业试验,结果表明,当旋耕负载转矩变化范围为31~64 N·m,其转速范围为529~550 r/min,与设定值的最大相对误差约为2.037%,在控制允许范围内,表明试验平台各测控系统响应速度和控制效果良好;在混合动力模式下,启动发动机发电机组,电池电压和SOC随时间推移逐渐增大,表明串联式混合动力系统运转正常,验证了该平台通信模块化和控制策略模块化设计方法的可行性。

干式双离合器自动变速器起步滑模变结构协调控制及实时优化

基于自主开发的5速干式双离合器自动变速器(Dual clutch transmission,DCT),为充分反映驾驶员意图并改善DCT车辆的起步性能,从系统层面探讨发动机与离合器间的协调控制问题,量化并给出起步过程发动机转速及离合器传递转矩的计算公式。考虑该5速干式DCT物理结构特征,建立4自由度起步动力学方程,并将其简化分别得到2自由度滑摩过程模型和单自由度在挡运行模型。借鉴预测控制思想并采用遗传算法,在线滚动优化确定发动机转速及车速目标跟踪曲线,并设计滑模变结构起步协调控制策略。在Matlab/Simulink软件平台上,对不同驾驶意图DCT车辆的起步性能进行仿真,在自行搭建的DCT电控单元硬件在环仿真试验台架上,对滑模变结构起步协调控制算法进行快速原型试验。仿真及试验结果表明,所设计滑模变结构伺服控制器不仅有效地体现了驾驶员起步意图,提高了DCT车辆起步性能,而且对车辆参数摄动具有较强的鲁棒性,同时可推广用于机械式自动变速器(Automated mechanical transmission,AMT)车辆的起步控制。

高速车辆车道偏离辅助控制研究

针对高速公路上因驾驶员注意力不集中或疲劳容易发生车辆偏离车道事故的问题,提出基于动态车辆横越车道线时间(Time to lane crossing,TLC)触发阈值的辅助控制决策策略和基于差动制动的车道偏离辅助控制方法。根据车-路航向角偏差、路面附着、车速、驾驶员反应时间及执行机构响应时间实时计算动态TLC触发阈值,进行预警和辅助控制决策。在辅助控制决策的基础上,基于预瞄点处的车-路偏差、车辆状态和道路附着限制计算期望的横摆响应,设计滑模控制器控制辅助横摆力矩,通过差动制动产生横摆力矩,使车辆横摆响应跟踪目标值,达到车道偏离辅助控制的目的。在Carsim/Simulink联合仿真平台上对基于差动制动的车道偏离辅助控制方法进行仿真试验,研究结果表明所提出方法将车辆限制在车道范围内,有效避免车道偏离事故发生。建立由CarsimRT/LabviewRT实时平台及转向、制动执行机构组成的车道偏离辅助控制系统快速原型试验台架,对基于差动制动的辅助控制方法进行台架试验,其结果与Carsim/simulink联合仿真结果基本一致。

基于多通道陷波的发动机主动悬置控制系统

随着发动机混动、变缸和主动启停等节能减排技术的蓬勃发展,发动机产生的振动变得复杂而多变.发动机主动悬置(Active Engine Mount, AEM)系统是目前应对这一状况的主流方案.AEM系统要想获得最佳的减振效果,控制系统部分的设计是关键.目前,AEM控制系统仍存在次级通道阶数高,计算资源需求大,控制效果不佳等问题.文章基于FxLMS算法设计了AEM多通道陷波控制系统,建立主动悬置的参数模型.控制系统中的次级通道模型对性能具有非常关键的影响,文章也设计了优化的陷波次级通道辨识算法,开展次级通道辨识试验,建立了2阶的4通道次级通道模型.为了验证这些工作的有效性,开展算法仿真和快速控制原型试验,最后和传统FxLMS法的结果进行效果对比.结果表明:在所设计的控制系统开启情况下,左、右测点处的加速度均方根值分别下降了约90%和78%,怠速工况下左、右测点的2阶振动频率分别下降了约20和14 dB.与传统FxLMS算法结果相比约有8 dB的优势,这也证明了所设计的多通道陷波控制系统和次级通道辨识算法的可行性和优势.

打造推动突破性创新的教育共同体——跨学段教育集团的特色定位和实现路径初探

近年来以优质高中为核心,高中、初中和小学融为一体的跨学段教育集团,在数量和规模上快速发展,成为学区化集团化办学的重要型态。明晰跨学段教育集团的特色定位,对于制定集团发展规划、推动集团走向紧密、提升内涵都显得尤为重要。本研究基于对义务教育优质均衡发展需求和跨学段教育集团自身组织特点分析,发现推动教育的突破性创新可以成为跨学段教育集团的特色定位。基于突破性创新领域的相关实证研究结果,本研究提出跨学段教育集团特色发展的六大实施路径。