基于NSGA-II的电动汽车复合制动多目标优化控制

为了提高电动汽车制动效果,设计了一种基于NSGA-II的电动汽车复合制动多目标优化控制策略。按照多目标优化的方式实现复合制动转矩分配并建立Pareto解集,利用改造后的理想解法实施决策确定最佳输出参数,获得与制动需求相符的转矩分配结果。设计了模糊PID控制器,并开展了控制策略转矩分配仿真分析。研究结果表明:提升制动稳定性,形成更接近I曲线的结果。进行决策分析时,考虑车辆制动过程造成的干扰,决策获得最优参数,从而完成对转矩进行分配的过程。利用这里控制策略能够回收更高比例的制动能量,促进制动回收性能的明显提升,在较低强度制动下获得更优的制动能量回收效果,相对单独的模糊控制策略具备更优综合性能,完成预期制动力的分配。该研究对提高电动汽车复合制动效率具有很好的理论支撑价值,也可以推广到其他的车辆领域。

面向ECE法规的电车再生制动复合控制研究

电动汽车能量及行驶距离是其重要参照数据,为提高两项性能策略优化,根据ECER13法规曲线和I线的再生制动控制方法,可以在前、后轴之间进行分配以确保车辆的安全性和稳定性;其次,在液压制动和电动机制动之间进行分配,根据不同的制动强度,分为四类进行研究;最后建立模型,嵌入到AVL_CRUISE软件中,选用NEDC和CLTC_P两种工况联合仿真。结果表明,此方案可满足制动稳定性的需求,其动力分配曲线也契合相应的制动特征,能够高效地回收制动能量,强化电池荷电状态(SOC),提升电动汽车的续驶能力。

混动叉车势能与制动能量联合回收系统设计及AMESim-Simulink仿真分析

针对混动叉车频繁升降及起停制动造成能量损耗严重等问题,聚焦混动叉车势能回收与行车时双动力能源分配控制策略能效提升的关键技术,进行了混动叉车势能与制动能量联合回收系统设计。在传统混动叉车并联式混动系统基础上改进优化,运用前向建模思想搭建仿真模型。为实现精准控制液压缸位移,提出了一种模糊PID自适应控制系统;为优化混动叉车在行车时发动机和驱动电机的工作效率并进行制动能量回收,基于发动机最优工作曲线提出一种制动能量回收控制策略。最后基于JB/T 11988—2014制定多种工况,运用AMESim和Simulink进行多种工况下仿真对比试验,验证该方法有效性,实现能量回收效率提升,势能与制动能量联合回收效率最高可达56.86%。

垂直冲击试验台同步及快速制动液压控制系统研究

为解决垂直冲击试验台负载质量大,且易产生二次冲击的问题,针对试验台液压控制系统的关键技术要求,设计了一种双液压缸位置同步控制系统和快速反弹制动系统。首先,根据试验台的关键技术指标,综合考虑了实际工况与经济性等因素,设计出了液压控制系统原理图;然后,针对同步控制系统,利用Simulink软件设计了模糊控制器及同步控制算法模型,同时利用AMESim软件搭建了液压系统仿真模型,并对两个模型进行了联合仿真,针对反弹制动系统,利用AMESim软件进行了建模和仿真;最后,对比了模糊PID控制与常规PID控制的仿真结果;设计制造了大型垂直冲击试验台,进行了实际测试,验证了仿真结果的正确性。研究结果表明:针对实际工况下模糊PID控制方式的同步误差最大为0.09 mm,满足0.2 mm的同步精度要求,采用模糊PID控制方式对比常规PID控制方式,其有较高的同步控制精度与较强的鲁棒性;采用比例伺服阀加插装阀驱动制动器,使工作台进入快速制动的工作模式,整体响应时间为63 ms,满足100 ms的制动生效时间要求;实际同步控制系统最大同步误差为0.11 mm,满足性能指标,验证了控制方案与仿真的正确性。

采用模糊滑模控制算法的制动系统稳定性研究

为了解决车辆制动系统容易发生侧滑现象和不同控制系统输出误差缺少验证的问题,设计了一种模糊滑模控制算法,利用仿真模型对其进行验证。建立了2自由度四分之一汽车车轮模型,分析了车轮的动力学特性,推导出车辆防抱死制动系统的动力学方程。定义车辆滑移率非线性函数,引用模糊规则设计了模糊滑模控制算法。为了保证控制系统的稳定性,利用李雅普诺夫函数对其进行推导和证明。通过Matlab软件对车轮滑移率和制动力矩进行仿真,与传统PID控制算法输出结果进行对比。仿真验证表明:采用传统PID控制算法,车辆在干燥或者潮湿路面制动过程中,车轮滑移率跟踪误差较大,制动系统响应速度较慢,车轮容易发生抱死现象;采用模糊滑模控制算法,车辆在干燥或者潮湿路面制动过程中,车轮滑移率跟踪误差较小,响应速度较快,避免车轮抱死现象;所设计的模糊滑模控制算法,能够提高车辆制动系统的稳定性,避免车轮发生抱死现象。

飞机防滑刹车系统的最佳滑移率式控制方法研究

在分析滑移率控制式飞机防滑刹车系统的工作原理基础上,提出了一种基于最佳滑移率式的飞机防滑刹车系统的模糊控制方法。以某型飞机为例,将该方法在MATLAB环境下进行了数字仿真。结果说明:模糊控制方法能够达到较好的刹车控制效果,并具有较强的鲁棒性;采用基于滑移率式的模糊控制算法可以大大地提高飞机防滑刹车效率,特别是在跑道积雪情况下的刹车性能提高显著。

神经网络及模糊控制在飞机防滑刹车系统中的应用

提出了一种新的神经网络 -模糊逻辑刹车系统控制方案。利用神经网络解决刹车系统中存在的非线性识别问题 ,实现刹车过程的轨迹跟踪 ;利用模糊控制克服参数变化和环境因素造成的不利影响 ,同时避免不精确建模造成的误差 ,最后利用所设计的控制器对某型飞机进行了仿真研究。结果表明

基于模糊控制的电动汽车低速再生ABS研究

为使电动汽车在低附着系数路面上再生制动时车轮具有防抱死功能,提出了一种通过控制电机的再生制动力与反接制动力来防止车轮抱死的方法。阐述了电动汽车低速再生ABS工作原理,建立了电动汽车单轮车辆动力学模型;根据电机低速再生制动的电路稳态条件,利用模糊控制理论设计了基于滑移率控制模式的再生ABS控制系统。仿真结果表明:系统不但鲁棒性强,而且反应迅速,控制精度高;制动过程由占主体的再生制动和制动末期出现的反接制动组成;在电机峰值工作能力内,随地面附着性能的提高,再生ABS回收的制动能也随之增加。

基于模糊控制的电动轮汽车再生制动能量回收研究

为提高电动轮汽车制动过程中再生制动能量的回收率以达到节约能源的目的,提出了一套适用于电动轮汽车的全新构型机电复合再生制动系统及控制策略。在该控制策略中,考虑到电池SOC值和制动强度对电机再生制动力矩的影响,设计了双输入单输出的模糊控制器,并在AMESim软件平台中搭建了15自由度的电动轮汽车的整车仿真模型和再生制动系统与液压制动系统的仿真模型,在不同的制动强度下采用UDDS循环进行AMESim-Simulink联合仿真。结果表明,所制定的控制策略能满足要求,在保证制动效能的前提下实现再生制动能量的有效回收。

基于ADAMS和Simlink的车辆转弯制动ABS联合仿真

车辆转弯制动是一种常见的危险工况。首先基于ADAMS建立了整车动力学模型,并在不施加任何控制时针对转弯制动工况进行仿真分析,结果出现侧滑、甩尾现象,车辆极不稳定。因此在MATLAB/Simlink中设计了基于滑移率的ABS模糊控制系统,结合ADAMS中的整车动力学模型,建立了ADAMS和MATLAB/Simlink联合仿真模型,并进行了转弯制动工况下的仿真。结果表明,ABS控制能极大地改善车辆在转弯制动下的稳定性。

汽车ABS的控制方法研究

从控制器实际设计及实施的角度研究了 3种比较实用的 ABS控制算法 ,即传统的逻辑门限控制、PID控制和模糊控制。首先论述了 3种控制方法的原理 ,然后采用国际流行的 SIMULINK/ MATLAB软件对 3种控制方法作了模拟研究 。

汽车防抱死制动系统分级智能控制

在分析车辆制动时轮胎与地面接触力学特性的基础上,提出一种用轮速峰值连线来求解参考车速和参考滑移率的方法。为了解决汽车防抱死制动系统(ABS)在各种条件下复杂的控制问题,设计出一种由运行控制、参数校正和组织协调构成的分级智能控制系统。在运行控制级,给出参考滑移率误差的目标轨迹,建立特征模型、控制模态集和推理规则集,以此设计出基于参考滑移率的仿人智能控制器。在参数校正级,为了弥补只针对参考滑移率控制的不足,用车轮角减速度对仿人智能控制量进行校正。在组织协调级,设计出基于轮减速度和参考滑移率的模糊智能控制器来自动辨别制动时的路面信息,给出四轮制动的协调控制规则。运用Matlab进行汽车ABS的仿人智能控制系统研究,搭建出汽车ABS全车测控系统,参照国际标准,在不同条件下进行道路试验。试验结果表明,相对于逻辑门限控制,ABS分级智能控制具有良好的制动平稳性和自适应性,可提高控制精度,是一种有效的新的ABS控制方法。

飞机全电刹车系统研究

提出了全电刹车系统的初步设计方案 ,制定出刹车控制规律并对整个电刹车系统进行数字仿真分析 .在系统设计部分中详细写出电机控制部分与结构部分的设计方案 ;新的刹车控制规律运用了较先进的模糊控制方法 ;为了分析新的控制规律 ,对比在各种情况下飞机刹车系统的工作情况 ,快速找出各个部件参数对系统性能的影响 ,针对模糊控制规律进行了数字仿真与分析 .通过在分析中设置各项部件参数和条件 ,可以快速的获得分析结果 。

基于ANFIS的高速列车制动控制仿真研究

将自适应神经模糊推理系统应用到高速列车制动控制当中,实现了高速列车制动过程的智能控制,具有控制安全性好,停车误差小,同时在模拟人操作方面有很好的效果。并且在MATLAB环境中进行了仿真研究,将ANFIS与SIMULINK有机地结合在一起,充分地发挥了各自的优势,简化了仿真过程。仿真结果表明了该方法的有效性与正确性。

线控制动系统防抱死特性模糊控制方法的仿真研究

作者研究分析了直接影响汽车行驶安全性能的汽车制动系统的重要组成部分,阐述了以油或空气作为传力介质的传统制动系统必将被全电的制动系统——线控制动系统所取代,线控制动系统是未来制动系统的发展方向。介绍了线控制动系统的分类、结构和工作原理;建立了线控制动系统和制动执行器的数学模型,以1/4车辆模型为研究对象,设计了模糊控制器,并在Matlab/Simulink下进行了仿真分析。仿真结果表明,模糊控制对线控制动系统的防抱死特性取得了理想的控制效果。

基于模糊控制的汽车直接横摆力矩研究

为防止汽车产生测滑,针对汽车直接横摆力矩控制,提出了横摆角速度与质心侧偏角联合控制的模糊控制方法。横摆力矩控制采用分层控制方法,设计了模糊控制器和规则制动力分配方法。模糊控制器根据期望值和车辆状态决策出所需的附加横摆力矩,并通过规则制动力分配方法进行主动差动制动实现。采用Matlab/Simulink与Car Sim联合仿真对控制方法进行了仿真验证。结果表明:横摆角速度与质心侧偏角联合控制的横摆力矩模糊控制方法使汽车能够较好地跟踪期望,有效提高汽车极限工况下的行驶稳定性。

基于路面识别的汽车ABS模糊控制仿真

汽车防抱制动系统(ABS)通过在制动过程中自动控制车轮的制动力矩,从而防止了车轮抱死。为了进一步提高汽车ABS的性能,在对汽车制动过程进行动力学分析的基础上,建立了ABS系统的模糊控制模型;采用路面识别方法,对变附着系数路面进行了ABS制动模拟仿真。仿真结果表明,基于路面识别的模糊控制防抱制动系统能取得较好的控制效果,并具有一定的自适应能力。

自动紧急制动系统行人避撞策略及仿真验证

为提高自动紧急制动系统对行人保护的安全性,提出了一种采用上层模糊控制和下层PID(proportion integration differentiation)控制的分层控制行人避撞策略。以某款E级SUV车辆为研究对象,建立其动力学模型,在国内外真实行人测试场景下,构建了基于TTC(time to collision)碰撞时间理论的风险评估模型,通过Matlab和CarSim软件的联合仿真,对控制策略进行了仿真验证。仿真结果表明:所提出的自动紧急制动系统行人避撞策略能满足国内行人测试工况标准,与行人最小安全距离为0.9m;在保证安全的前提下,模糊控制可自动调节制动强度,输出减速度范围控制在4.8～6.1m/s2,有较好的舒适性;TTC风险评估模型正确发出了行人碰撞预警,无漏警和误警发生。

基于模式模糊识别的电动车双电机系统再生制动控制

针对双电机动力耦合纯电动汽车,提出一种基于模式模糊识别的再生制动控制策略,以保证双电机在高效区域工作,提高再生制动能量回收率,同时保证模式切换的平稳性。首先基于电机效率MAP图划分双电机电动汽车的四种再生制动模式;其次利用模糊控制原理设计输出为最大再生制动力分配系数的模糊识别器,根据再生制动力的大小及车速匹配到合适的再生制动模式;然后为保证模式切换的平稳性,根据再生制动模式切换的冲击度值判断是否进行模式切换;进而对前后轮制动力进行分配,制定再生制动控制策略。最后基于MATLAB/SIMULINK仿真平台进行了整车仿真分析,结果表明,电动汽车双电机系统采用该再生制动控制策略,可使再生制动能量利用率达到27.9%,比只利用功率较小的电机进行发电的再生制动控制策略能量回收率提高14.3%,同时模式切换冲击度低于德国标准。

ABS的模糊滑模变结构控制方法及仿真研究

分析了车辆防抱死制动系统的滑模变结构控制,提出了防抱死制动系统的模糊滑模变结构控制方法,根据滑模切换函数及其导数对滑模控制量进行模糊划分,形成二维模糊控制规则表。对切换函数及其导数采用动态模糊划分,以提高系统控制的敏感度。对单轮系统车辆的仿真表明,模糊滑模变结构控制方法既能缩短响应时间,也能抑制系统颤振。