Mode switching control strategy of dual motors coupled driving on electric vehicles

Based on analyzing the structure and working principle on electric vehicles （EVs） with dual motors coupled by planetarY gears, the control strategy of mode switching was proposed. The power interruption problem on EVs with automatic mechanical transmission （AMT） shifting was resolved. Based on the speed-torque characteristics of the planetary gears and the principle of the auxiliary motor＇ s zero speed braking, control features of mode switching were introduced. The mode shifting between the main motor mode and dual motors coupled driving were studied. Matlab/Simulink was adopted as a platform to develop the simulation model of EVs with dual motors drive system and 3 gears AMT. Simulation results demonstrated that the power interruption of dual motors drive system was solved during mode switching. The power requirements of EVs were satisfied, too.

基于城市超车工况的智能车辆避障规划方法研究

在城市道路行驶中,超车驾驶既是常见的驾驶行为,也是常见的交通事故工况之一。基于改进人工势场法(artificial potential field method)与模型预测控制(model predicition control)提出了一种避障规划控制方法。首先,构建目标点引力势场函数、道路及车道线势场函数以及障碍物车辆势场函数;其次,基于势场函数建立统一化模型函数;最后,对系统进行模拟实验评估。结果表明,提出的避障规划控制方法能够生成安全、平滑的路径,其前轮转角变化范围在[−0.67°,1.02°],质心侧偏角变化范围在[−0.22°,0.32°],具有稳定的控制能力。

增程式电动汽车动力系统参数匹配建模仿真分析

增程式电动汽车是以纯电能驱动的车辆,通过动力蓄电池和一个小型的增程器(Auxiliary Power Unit)为车辆提供电能,在增加了车辆续航里程的同时,工况适应性也随之提高,被评为目前具有较高研发前景的新能源汽车[1]。本文以城市SUV车型的增程式电动汽车为需求目标进行研究。根据整车参数及制定的控制策略,基于AVL Cruise软件为平台建立性能仿真模型;建立Simulink控制策略模型;分别在短途行驶模式和长途行驶模式下选定符合相应模式的行驶工况进行联合仿真分析。结果表明,整车动力性及续航里程均能达到初始的设计目标,为增程式电动汽车的技术拓展和多样的控制策略提供可行性方案。

长距离掘进巷道智能通风系统研究

长距离掘进巷道通风条件复杂、通风路线长、漏风量较大,如果始终保持单一供风量则难以实现高效通风。为此,基于变频调控、PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)控制及传感器监测等技术构建1种长距离掘进巷道智能通风系统,对系统架构、智能变频调控方式及现场应用效果进行分析。工程实践表明,智能通风系统应用可实现对巷道内瓦斯体积分数、风速、温度、粉尘质量浓度等参数的实时监测,并依据现场通风需要自动调整供风量,从而实现长距离掘进巷道按需通风、通风参数监测及通风量智能调节。长距离掘进巷道应用智能通风系统,可在一定程度上提高通风效率、降低通风能耗。

基于PROFIBUS—DP现场总线的远程道岔控制系统

PROFIBUS是成熟的过程现场总线,它已在很大范围内得到了广泛的应用,如今已成为国际化的开放式现场总线标准。主要论述PROFIBUS现场总线在福建省紫金矿业运输车间矿山机车行车控制及远程道岔应用实例。

永磁同步电机长线变频驱动系统定频滑模预测电流控制

煤矿高效可靠生产运输的一种优选方案是采用井上变频-井下永磁同步电机长线驱动方式。长线缆会加剧电机过电压和绝缘老化,故需加装输出LC滤波器。LC滤波器增加了系统阶数,导致传统线性控制策略结构复杂且参数整定耗时。为此,该文提出一种永磁同步电机长线变频驱动系统的固定开关频率滑模预测电流控制(FSF-SPCC)策略。首先,建立基于滑模切换函数的预测模型,并设计基于滑模面跟踪的价值函数。因滑模面固有地实现了多变量控制,故可有效抑制谐振。其次,为了提升系统稳态性能并方便LC滤波器的设计,进一步提出一种三矢量FSF-SPCC控制器,实现了固定开关频率。最后,通过实验验证了所提控制策略的可行性。

基于滑模控制算法的自适应跟车巡航研究

自适应巡航控制(ACC)为汽车驾驶提供了便捷性,通过对跟车控制上层控制算法以及下层执行策略进行设计,加强巡航控制功能的跟随性、安全性和舒适性。设计了考虑制动安全距离和舒适加速度的变时距跟车策略,基于滑模变结构控制算法实现跟车功能,建立包含速度偏差与距离偏差的滑模控制面,并改进趋近率缓解系统抖振。基于Carsim动力学仿真软件搭建ACC自适应巡航仿真车辆与交通环境,通过节气门开度、制动主缸压力作为Carsim的输入信号实现对车辆的闭环控制,与MATLAB/Simulink实现联合仿真。将使用传统PID算法跟车策略的实车实验与改进后的仿真跟车算法对比,结果验证了发动机逆模型和制动器逆模型的合理性,同时,车辆控制的精确性和舒适性都显著提升,跟车距离更具安全性。

汽车跟车巡航中纵向滑模控制算法

在智能汽车自适应跟车控制的实现中,提高控制精度和舒适性尤为重要。通过上层算法准确计算本车需求加速度,考虑安全性及舒适度,设计变时距跟车策略,基于响应快速鲁棒性较好的滑模变结构控制算法实现跟车巡航,并对滑模趋近率加以优化改进,以减小系统抖震。对于下层执行机构,进行实车实验,以此对比验证仿真中发动机逆模型和制动器逆模型的合理性,使其更符合真实响应状态。将以传统PID算法为跟车策略的实车实验与改进后的仿真跟车算法对比分析,通过Carsim车辆参数建模软件和MATLAB/Simulink联合仿真,节气门开度同制动主缸压力作为Carsim的输入信号实现对车辆的闭环控制。结果表明车辆控制的精确性和舒适性都显著提升,同时跟车距离更具安全性。

复合砂岩含水层下掘进巷道顶板富水异常区探查技术

为了探查掘进巷道前方顶板含水层的富水异常区,给矿井防治水工作提供依据。结合掘进巷道顶板隔水层较薄和含水层较厚的特点,并且复合含水层之间存在水力联系,采用长距离定向钻探结合瞬变电磁法进行掘进巷道超前探查,利用长距离定向钻孔对巷道上方进行全覆盖,根据钻孔在钻进过程中水量的增加幅度绘制富水性指数等值线图,用来定量表征巷道顶板含水层的富水性情况。在巷道掘进过程中采用瞬变电磁法对顶板含水层的富水性进行探查,圈定富水异常区。利用工作面构造及疏放水情况对富水异常区圈定结果进行验证,结果表明,含水层在断层发育区域的富水性较强,并且富水异常区范围内的疏放水钻孔水量较大,说明长距离定向钻孔和瞬变电磁探查可以作为掘进巷道顶板含水层富水异常区圈定方法。

轨道交通长距离用电设备直流配电方案研究

针对轨道交通长距离用电设备常规配电方案存在造价高、电压质量差等问题,提出一种长距离用电设备直流配电技术方案,以达到提高电压质量、降低工程造价的目的。首先,结合轨道交通长距离用电设备种类多、分布广、可靠性要求高的特点,对直流配电系统的电压等级、供电容量、拓扑结构等关键技术进行深入分析。然后,对适用于低压配电领域的换流器关键参数给出设计原则和计算方法,在此基础上,提出了电压协调控制策略,以保证电压的稳定性。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真验证了所提技术方案的有效性。此外,考虑用电设备的不同配电距离,对常规方案和直流方案的工程造价进行比较,研究结果表明直流配电经济性优势明显,该技术方案对今后轨道交通长距离配电的规划、设计具有一定的指导价值。

低透气性近距离强突出煤层群瓦斯治理模式研究

低透气性近距离强突出煤层群首采层打钻极易喷孔,引发瓦斯安全事故。以皖北煤电祁东煤矿II三采区为例,基于首采层7_1煤分段压裂水平井预抽煤层瓦斯改性效果和上区段8_2煤定向长钻孔拦截抽采下临近层9煤卸压瓦斯效果,提出了综合运用分段压裂水平井、定向长钻孔、地面钻井、多用底板巷、顶板走向钻孔等技术的瓦斯治理模式,可有效减少井下工程量,提高钻孔施工及抽采效率,保证煤层安全高效开采。该模式演变后可进一步减少巷道和钻孔工作量,有效缓解接替紧张压力。

软体机器人研究综述

机器人技术广泛应用于工业生产、医疗服务、勘探勘测、生物工程、救灾救援等领域.传统机器人大都由刚性机构组成,存在环境适应能力低的缺点.软体机器人是一类新型仿生连续体机器人,可以任意改变自身形状,在非结构化环境中应用前景广阔.综述了软体机器人的仿生机理、驱动方式、建模与控制方法等关键问题,并通过分析和梳理软体机器人技术发展中的瓶颈问题及可行解决方案,探讨了软体机器人技术的发展趋势.

基于最优效率的纯电动汽车驱动控制策略开发

为提高纯电动汽车动力驱动系统效率,利用Matlab软件中的Simulink、Stateflow开发了包括加速踏板信号处理模块、驱动模式识别与转换策略和各模式控制策略组成的整车驱动控制策略;其中,在稳态模式下,采用基于车速偏差的增量式PID控制;在瞬态模式下,按照效率最优路径进行控制;在失效模式下,限制电机输出功率。为验证所开发的策略,建立了仿真模型,进行仿真和实车测试。结果表明开发的控制策略是有效的,能提高动力驱动系统效率,延长车辆续驶里程。

轨道交通车辆牵引电传动系统的调制与控制策略

针对轨道交通车辆牵引电传动系统,研究适应全速度范围的多模式调制方法以及与之相应的混合控制方法。首先,分析轨道车辆牵引电传动系统的特点,提出与之对应的多模式调制方法。其次,在分析多模式调制方法特点以及改进矢量控制方法存在问题的基础上,提出由矢量控制和转差频率控制构成的混合控制方法。最后,通过仿真和实验验证了多模式调制方法以及混合控制方法的有效性。混合控制方法避免了单脉冲调制模式下的磁场定向和弱磁控制,简化了控制算法,提高了单脉冲调制时系统控制的可靠性。矢量控制和转差频率控制之间的切换方法是混合控制方法实现的关键,本文对该切换方法进行了详细讨论。实验结果表明,该方法能够保证两种控制方法之间的平滑切换。

基于模糊控制的纯电动汽车加速输出转矩优化控制策略

为使纯电动汽车加速时的输出转矩充分符合驾驶员加速意图,设计了常规、动力、经济等3种驾驶模式供驾驶员手动选择。常规模式下,基于线性稳定驱动转矩控制策略确定基本输出转矩;动力模式下,采用模糊控制算法以加速踏板开度及其变化率为输入,动力优化转矩为输出,对基本输出转矩作增矩优化;经济模式下,采用模糊控制算法以电机转速和加速踏板开度为输入、经济优化转矩为输出,对基本输出转矩作减矩优化。仿真结果表明,上述控制策略可以很好地反映驾驶员加速意图,达到不同模式下所期望的控制目标。

重型煤炭运输车分布式混合动力系统设计及控制策略

公路运输是煤炭运输的重要一环,为提高经济效益,煤炭运输车正日益趋向于重型化发展,使得对驱动系统动力性和经济性的要求越来越高。传统柴油机驱动存在污染严重、油耗高等问题,而电驱动存在动力不足、续航能力差等问题,单一动力驱动难以很好满足重型煤炭运输车动力与环保需求。为提高重型煤炭运输车驱动性能并实现节能减排目标,基于重型煤炭运输车系统结构提出了一种新型分布式混合动力驱动系统,并对其控制策略进行了建模和仿真研究。首先,基于将多个动力源分别布置在重型煤炭运输车牵引车和挂车上的设计思路,设计了一种连接型分布式混合动力驱动系统,主要由柴油发动机、驱动电机、变速箱、动力电池组和多台轮边电机等装置组成;其次,通过对不同工作模式下的能量流向进行分析,设计了基于最优转矩的分布式混合动力驱动系统逻辑门限控制策略,根据分布式混合动力系统工作模式特点提出了不同工作模式下转矩目标值的分配方案,并在MATLAB/Simulink软件中搭建了控制策略模型;然后,根据重型煤炭运输车的实际行驶情况,参照相关国家标准建立了重型煤炭运输车循环工况;最后,将控制策略导入CRUISE软件,与所搭建的整车动力系统仿真模型进行了联合仿真。仿真结果表明:所设计的控制策略能够对发动机和电机的转矩进行合理分配,使得发动机和电机始终在高效率区域工作,动力电池也保持在充放电高效区间;相比传统柴油机驱动方式,在整车牵引质量基本不变的前提下,可实现最大爬坡度增加70%、最高车速提高42.8%、0~30 km/h加速时间缩减34.2%、百公里综合油耗降低17.8%;通过混合动力改造和合理制定控制策略,车辆各项指标较原车均有明显提升。

汽车混合动力传动的能量流动与比较

本文分析了混合动力电动汽车 (HEV)串联、并联和混联等动力传动型式的能量流动原理 ,得到了串联、并联和混联的特征能量流动方式。还从控制策略和适用运行工况等方面对这几种动力传动型式进行了全面的比较。这些为

中间驱动超长运距顺槽带式输送机电控系统

随着煤矿井下工作面的逐步开采,短距离顺槽带式输送机已经不能满足要求,而多部带式输送机由于操作和造价等原因已经不能适应市场的要求。因此带有中间驱动的长运距伸缩带式输送机就有了很广泛的市场前景。

分布式驱动电动汽车电机容错控制策略的研究

分布式驱动电动汽车由于采用多个电机独立驱动汽车行驶,电机发生故障时,将会导致汽车失去行驶稳定性而造成人员伤亡。分布式驱动电动汽车直线行驶过程中整车对电机故障容错的优化控制策略,可保证行驶稳定安全。为解决上述问题,提出分布式驱动电动汽车直线行驶时两电机发生完全故障而失效的容错控制策略,建立了分布式驱动电动汽车直线行驶下的七自由度的动力学模型,列出了两电机失效的模式以及相应的容错控制策略,并利用MATLAB/simulink对两电机故障下的分布式驱动电动汽车电机容错控制策略进行了仿真,结果证明改进的控制策略能够提高汽车的行驶稳定性,为分布式驱动电动汽车整车控制策略的制定提供了依据。

远程监控系统软件实施的几种方案

提出了远程监控系统软件体系的几种实施方案,包括C/S模式、B/S模式、C/S和B/S混合模式、图文传送模式等,并阐述了各自的优缺点.