闭链级混联式液压机械臂运动控制方法

针对含有多个闭链结构的液压机械臂非线性强、控制精度低等特点,采用了虚拟分解控制方法消除了系统非线性引入的误差,以提高其控制精度。首先,根据驱动方式不同将整个机械臂分解为四类结构,针对每一类结构再将其虚拟分割成每一子系统,对每个子系统分别建立了刚体动力学模型、液压执行器流体动力学模型;然后,基于刚体动力学模型和流体动力学模型分别设计了刚性连杆控制律和液压执行器控制律,其前馈控制量和误差反馈量是高精度控制的基础;最后,使用Simulink的Simscape模块建立了该机械臂的多物理域混合模型,进行了轨迹跟踪效果验证,同时引入了控制性能指标,在不同机械臂的液压执行器空间进行了计算。研究结果表明:相比于比例-积分-微分控制器,基于虚拟分解控制理论搭建的控制器控制精度提升较大,单关节平均绝对误差最大降低了88.9%,且控制效果与其他较先进液压控制器的性能指标相近。针对含复杂闭链结构的混联式液压机械臂,采用虚拟分解控制理论能有效提升控制精度。

探究混联式混合动力车多能源动力控制系统的开发

当前,我国越来越多的汽车企业为了提升自身的核心竞争力,纷纷尝试开发多能源动力控制系统。混联式混合动力车属 于新一代汽车结构型式,不仅具备传统汽车的动力性能优势,同时生产成本要远远低于电动汽车,具有高性能、低油耗、低排放、 低振动、低噪音的特点,燃油经济性极佳。本文首先分析混联式混合动力车的结构及优势,其次从几个方面深入探究混联式混合 动力车多能源动力控制系统的开发策略,以供参考。

混联式HEV双模糊能量管理策略研究

为降低混联式混合动力汽车的油耗,以提高整车燃油经济性和动力部件工作效率以及使整车具有良好的电量维持性为控制目标,提出一种基于双模糊控制的能量管理策略:串联模糊控制器以电量偏差和整车需求功率为输入,以发动机输出功率为输出,控制发动机一直工作在低油耗区;并联模糊控制器以电量偏差、需求扭矩偏差和发动机转速为输入,以发动机输出扭矩为输出,调整发动机工作状态。以全球轻型汽车测试循环为目标循环工况,仿真结果表明:所提出的双模糊能量管理策略有效改善了动力部件工作点,使之尽可能工作在高效率工作域内,提升了混合动力系统的总体效率,与单模糊策略相比,百公里燃油消耗下降了1.78%,动力电池满足电量平衡要求且电量偏差更小,混联式HEV具有更好的燃油经济性和电量维持性。

混联式混合动力车多能源动力控制系统的开发

提出一种混联式混合动力车的控制系统,它在结构上有以下特点:双电动机方案、动力在自动变速箱后端耦合、基于CAN网络的整车控制系统。在能量管理策略方面采用基于最优动力系统效率的优化ICE曲线控制策略,用“九点定义法”确定驱动需求转矩,在自动变速换挡过程中的采用动力协调控制策略,并在制动能量回收控制中考虑了滑行制动和强制制动两种控制模式。在此基础上开发多能源动力控制系统,并进行硬件在环仿真测试和实车匹配调试。实车测试结果表明,该多能源动力总成控制器能有效地实现对多能源动力的控制,使车辆的经济性和动力性都有很大提高。

基于模糊自适应滑模方法的混联式混合动力客车模式切换协调控制

在混联式混合动力汽车纯电动至并联驱动模式切换过程中,由于发动机、电动机及离合器瞬态特性的影响,可能导致动力系统输出转矩的突变从而使车辆产生较大的纵向冲击。以混联式混合动力客车为研究对象,考虑发动机和电动机瞬态响应特性的显著不同,针对离合器在结合过程中的运行状态,以提高驾驶性能为目标设计出混合动力客车纯电动至并联驱动模式切换协调控制策略。协调控制采用模糊自适应滑模方法,其中模糊自适应系统用于估计系统参数不确定性引起的偏差以及发动机实际输出转矩与目标转矩的偏差,估计出的偏差值用于调整滑模控制器的控制量,从而提高控制系统的控制精度和鲁棒性。通过仿真及实车试验验证控制策略的有效性。结果表明,设计的控制策略在模式切换过程中满足驾驶员动力需求的前提下使动力系统输出转矩的波动范围和最大冲击度分别下降85%和78%,从而显著提高了混合动力客车的驾驶性能。

基于随机动态规划的混联式混合动力汽车能量管理策略

为通过随机动态规划确定混联式混合动力汽车的能量管理策略,建立了其动力系统方程和功率需求的马尔可夫模型,在维持电池容量的同时以燃油消耗最小为目标,通过随机动态规划过程,获得能量管理策略,并在线实施。仿真结果表明,采用基于随机动态规划的能量管理策略时,燃油经济性略逊于基于动态规划的策略,是一种全局次优的策略,但其电池容量变化较平缓,有利于对电池的保护。

基于随机动态规划的混联式混合动力客车能量管理策略

针对实际行驶工况中不确定的行驶环境和不同的驾驶员风格等因素对新型混联式混合动力客车燃油经济性的影响,在统计若干城市循环工况数据的基础上建立驾驶员需求功率的马尔科夫模型,提出了一种基于随机动态规划算法的能量管理策略,获得了发动机和电池之间的功率分配控制规则。对新型混联式混合动力客车模型的仿真和硬件在环实验结果表明,所提出的策略能使电池荷电状态在预定的区域内保持平衡,使发动机运行工作点处于高效区域内,且整车100km油耗比原型客车和采用规则控制策略时分别降低了30.17%和11.29%。

基于电池SOC保持的混联式混合动力车辆能量管理策略的研究

针对混联式混合动力重型车辆的大驱动功率需求,研究了基于电池SOC保持的能量管理策略。该策略根据保持电池SOC在较高水平的要求进行能量管理与分配,使电池具有较高的功率与能量裕度,从而使电动机可以较大的功率和较长的时间在急加速等大驱动功率需求工况对发动机进行助力,实现重型车辆较高的动力性指标。在此基础上设计了综合控制器并编写了程序代码,采用基于dSPACE的硬件在环仿真系统进行了仿真。结果表明该控制策略在满足燃油经济性和车辆驱动等基本要求的前提下,实现了混联式混合动力车辆能量管理功能与预期的电池SOC保持的目标。

混联式混合动力系统多能源综合控制策略

为实现混合动力车辆的能源管理与控制,针对混联式混合动力系统设计了基于分层结构的多能源综合控制策略.该策略将混合动力控制逻辑划分为决策层、中间层与伺服层:决策层确定系统总功率需求与控制模式;中间层进行功率分配并确定各部件稳态控制目标;伺服层根据控制品质要求确定动态过程瞬时控制目标.开发多能源综合控制器ECU软硬件,并对硬件在环仿真平台上进行典型工况测试.测试结果表明,设计的混联式混合动力系统多能源综合控制策略实现了混合动力车辆的能量管理与控制,发动机工作点得到优化配置,提高了燃油经济性.控制策略的分层结构设计方法,使控制逻辑更为简明、清晰,同时兼顾了功率流的优化配置与动态过程的品质控制要求.

混联式数控机床的发展

混联式数控机床是一种很有发展前景的数控机床型式。文章分析了混联式数控机床的研发现状和发展趋势 ,同时论述了对于混联式数控机床除了要进行运动学、动力学等理论及方法研究之外 ,还应该在方案创新设计技术、关节技术、主电动机及电主轴。

新型混联式混合动力客车动力系统分析

分析了新型混联式混合动力客车动力系统的结构特点和总体布置,介绍了该系统的主要控制策略。根据汽车动力学原理,计算出了该混联式混合动力客车动力系统的基本参数,并分析了该方案在中国典型城市工况下的动力性能;建立了车辆的仿真模型,计算了车辆的动力性和经济性。仿真结果表明,采用该方案的车辆动力性较原车有一定程度提高,燃油经济性较原车有明显改善。

基于CVT的混联式电动汽车动力切换平稳性研究

针对四轮驱动越野车提出了一种基于金属带式无级自动变速器(CVT)的混联式结构,其动力切换平稳性是这种混联式电动汽车必须解决的关键技术之一。通过发动机、电机、离合器和CVT的协调控制可以使系统在驾驶员发出加速命令时快速响应以及在模式切换时平稳,这将保证驾驶员在车辆切换过程中没有异常感觉。

混联式混合动力电动汽车动力总成的优化匹配与监控

提出一种根据所用监控策略,在大设计空间内搜寻混合动力电动汽车(HEV)多能源动力总成最优机电拓扑布局和机电匹配方案的一套方法,并由此构建了基于内燃机、电机等元件“可缩放”子模型,面向HEV动力总成的系统动力学仿真平台。利用该平台,对采用目标函数瞬时最优监控策略的混联式HEV动力总成进行机电优化匹配取得了满意效果。

基于模糊逻辑的混联式电动汽车控制策略研究

提出了一种基于模糊逻辑的混联式电动汽车功率分配控制策略,功率分配控制器的核心是规则库,它由制动规则库、燃油经济性规则库、加速性能规则库以及校正模块等四个独立的规则库组成。利用已建立的四驱混合电动汽车模型对其燃油经济性进行计算机仿真表明:采用模糊控制策略比传统控制策略的百公里油耗在市区(FUDS)和高速(FHDS)工况下均下降了约10%。

基于效率最优的混联式混合动力驱动系统转矩分配研究

针对一款混联式混合动力汽车,以总体效率最高为目标,用等效BSFC的方法,对发动机和电机间的转矩及2个电机间的转矩进行了分配,得到了发动机、ISG电机和TM电机的转矩分配图。在MATLAB/Simulink环境下建立了混合动力系统控制策略,进行了仿真分析,并把控制策略转换成C代码导入控制器,进行实车测试。仿真和测试结果表明,该控制策略能满足驾驶员需求,实现各动力源间转矩的合理分配,达到节省燃油的目的。

串-并混联式研抛机床的开放式数控系统研究

以串-并混联式研抛机床为对象,对开放式数控系统进行了研究。设计了将PC机及多轴运动控制卡相结合的数控系统总体结构。基于Windows操作系统,设计了多层式结构的数控系统软件。以Visual C++为开发平台,提出了基于双口RAM的通信机制及两级式插补算法,进行了平面多边形及圆弧轨迹插补试验。试验结果证明该数控系统误差范围小。

混联式混合动力城市客车动力系统的匹配及控制策略研究

混联式混合动力系统能够使发动机、发电机、电动机等部件间有更多的组合,并在结构上保证系统能在复杂的工况下工作在最优状态。通过对混联式混合动力城市客车动力系统的匹配和分析,提出了一种混联式动力系统的匹配方案和控制策略并成功开发出样车。示范运行结果表明,整车动力性及经济性满足设计要求,节油效果良好,可为规模化示范运行提供依据。

混联式混合动力汽车动力系统参数匹配的研究

混合动力汽车动力总成参数的合理匹配是混合动力汽车产品开发的重要前提和基础性工作。在对混联式混合动力汽车动力总成结构和整车控制策略分析的基础上,分别进行发动机、电动机和蓄电池等动力总成部件的选型和参数设计,并对传动系统进行参数设计。针对发动机、永磁同步电动机和镍氢蓄电池的工作特性建立模型,并基于NEDC工况进行仿真,得出发动机扭矩、电动机扭矩和蓄电池荷电状态的变化曲线。结果表明,混联式混合动力汽车动力系统的参数匹配合理。

典型工况与工作模式下混联式混合传动系统振动分析

针对发动机、电动机和行星齿轮系等子系统组成的混联式混合动力驱传动系统,考虑动力控制策略以及典型运行工况,建立了混合动力驱传动系统扭转动力学模型,分析了纯电动、混合动力和停车充电工作模式下系统的固有特性和瞬态响应.研究发现,3个模式下系统的重根频率相同且只与行星齿轮系统的转动惯量和啮合刚度等参数有关,纯电动和停车充电模式下系统的非重根频率和振型均相近;整车加速度瞬态响应与激励源干扰力矩的频率成分相同,在启动电机工作阶段和停机阶段低转速运行时,转矩波动引起的整车纵向振动较大.模式切换造成激励源转矩突变,行星齿轮系统的角加速度波动幅值明显增大.

基于模糊控制的混联式混合动力汽车能量管理策略

混合动力汽车由于能够减少燃油消耗和降低排放而迅速发展。在各种混合动力汽车中,混联式混合动力汽车结合串联和并联混合的优点,其工作模式的优化取决于许多部件,如发动机、电机/发电机、电池和功率分流装置等部件。混联式混合动力汽车控制策略的开发比其他混合动力汽车更复杂。以丰田卡罗拉混合动力汽车为例研究混联式混合动力汽车的能量管理策略。基于对典型驾驶循环的效率分析,提出优化混联式混合动力汽车能量管理的模糊转矩控制策略。建立基于Matlab/simulink的车辆模型,仿真结果表明车辆油耗和性能明显提高。