节气门-转速响应模型的仿真与实验研究

根据发动机运行时的物理特性,结合现代控制理论建立基于工作循环事件周期采样的离散电控汽油机节气门-转速响应模型,并利用递推算法和I.D.Landau的模型识别方法,对WF4C27F-E型汽油机进行了该模型的实验研究,辨识出模型参数;利用辨识出的模型参数在Matlab/Simulink环境中建立仿真模型,将该仿真模型的阶跃扰动响应情况与真实发动机的实验数据进行比较,验证了此模型的有效性和精度.该发动机节气门-转速响应模型结构具有通用性,适合所有同类型电控汽油机,且模型求解简单,参数辩识方便,因此可以用于实时性要求较高的故障诊断以及控制性能优化.

电子节气门复合控制方法研究

电子节气门的精确控制对提高车辆的动力性、经济性和排放性起着非常重要的作用。针对固有的不确定性和电子节气门控制性能要求,本文提出基于前向和反馈相结合的复合控制器来控制电子节气门开度。前馈控制以目标开度为输入,采用传统的发动机控制策略即MAP图控制方法,将目标开度与通过实验事先确定的初始电压信号制成MAP图表用于输出调用,以加快跟踪控制的速度。反馈控制器采用PID,达到精确控制的目的。通过仿真实验表明,该复合控制方法能快速、准确的控制电子节气门的开度跟踪目标开度。

汽车电子节气门控制器设计

分析了汽车电子节气门控制器的结构原理,建立了节气门控制器的数学模型,选用Intel公司的16位单片机与H桥TLE6209芯片为控制器的主要硬件,分析了控制器的响应特性。

用于系统暂态行为分析的双馈风机转子转速控制时间尺度暂态模型

随着风力发电持续快速发展,风电并网系统的暂态行为正发生显著变化,对安全稳定运行带来挑战。发电装备暂态特性不同是导致风电并网系统暂态行为相较传统系统发生变化的重要原因。目前对风机暂态特性的认识大多依据基于实际结构的模块化数值仿真模型或针对特定控制方式的静态电路元件模型,缺乏对风机暂态特性的一般化描述和机理解释。该文以双馈风机为对象,综合考虑几种典型控制方式(包括常规控制、惯量控制等),运用基于"功率激励–内电势响应"关系的建模方法构建适用于双馈风机转子转速控制时间尺度(约秒级,与传统机电尺度相近)暂态行为分析的统一暂态模型。该模型从电力系统稳定目标和暂态过程演化基本因果关系入手,具有与同步机转子运动方程相似的形式,便于分析电力系统暂态行为及解释稳定机理。基于此,分别阐释多种控制方式下双馈风机的转子转速尺度暂态行为及物理过程。

结构振动的直驱式AMD控制系统建模及数值分析

针对传统伺服阀控液压作动主动质量驱动控制系统(Active Mass Driver,AMD)存在的能源效率低等问题提出基于无阀作动器的直驱式DAMD(Direct driving Active Mass Driver)控制系统。首先分析了直驱式容积控制作动器的组成和控制原理及其用于AMD控制系统的策略;其次基于电机学、流体动力学原理推导建立了DAMD控制系统的转速-驱动力关系模型,给出了以泵的转速(伺服电机的驱动电压)为输入量、系统主动控制力为输出量的系统转速-力关系模型,建立了受控结构-DAMD控制系统的状态方程。最后以顶部设置DAMD控制系统的两层剪切型框架结构为例,进行地震荷载输入下DAMD主动控制的数值分析,计算结果表明直驱式容积控制作动器能够满足各种结构地震响应主动控制典型工况的出力需求,能够有效地减轻结构的反应,在一定范围内可以代替传统的AMD控制系统,实现结构振动的主动控制。

基于IMC原理的电子节气门控制策略

发动机系统中的电子节气门是一种典型的非线性控制对象,特别是节气门运动过程中的弹簧扭矩和摩擦阻力十分复杂,其数学模型很难精确建立,参数不易获取.针对电子节气门的非线性因素,提出一种内模控制器的设计方法.首先分析电子节气门系统的数学模型,在Matlab/Simulink仿真平台上对模型的有效性进行验证,进而以内模控制结构为基础,建立电子节气门复域模型,分析系统的非线性干扰,设计针对时变参数的内模控制器.仿真结果显示,在模型较精确的情况下,内模控制器具有优于传统PID和一般滑模控制的控制性能,而在模型失配的情况下,内模控制器的鲁棒性能够保证它的控制性能仍然优于传统PID.在所提出的内模控制器设计方法中,前馈滤波器的设计并未用到任何系统参数,但仍然能够保证理想的稳态响应和扰动响应,因此所提出方法相比于很多针对具体模型的控制策略,具有更好的实用价值.