四轮转向车辆H2/H∞混合鲁棒控制与仿真

建立包括车辆侧倾和车轮转动在内的四轮转向车辆不确定模型,采用主动控制转向系转角和独立控制车轮所受制动力矩的控制策略,运用基于LMI方法的H2/H∞混合鲁棒控制理论对车辆四轮转向系统进行了综合控制设计,并与H∞控制、H2控制进行对比.仿真结果表明,采用H2/∞混合鲁棒控制的系统不仅对系统不确定性具有鲁棒稳定性,而且对外界干扰具有较好的抑制能力,很好地改善了系统的动态性能.     

基于模糊鲁棒控制的车辆半主动悬架性能分析

半主动悬架控制系统是双线性系统,直接求解H∞控制器有困难,提出将鲁棒控制与模糊控制相结合的控制方法,用阻尼力代替阻尼作为H∞控制器的输出,简化了H∞控制器的求解,并对带H∞控制器半主动悬架的幅频特性与被动悬架的幅频特性进行了比较分析。对H∞控制器输出的力,通过模糊控制器来确定并选择可调阻尼减振器的阻尼,实现了半主动悬架的阻尼有级可调。通过计算机仿真,验证了模糊鲁棒控制算法的有效性。     

电动助力转向助力电机控制策略仿真

选择了助力电机型号,建立了电机的数学模型。将基于混合灵敏度方法的H∞鲁棒控制理论应用于助力电机的控制策略研究,设计了H∞鲁棒控制器。经仿真验证,所设计的H∞鲁棒控制器不但使系统具有良好的瞬态和稳态性能,而且能有效地抑制噪声的干扰,增强了系统的鲁棒性和抗干扰能力。     

氢燃料发动机怠速控制策略制定及参数整定

将某型号汽油机改造成氢燃料发动机,对氢燃料发动机怠速工况下回火现象的生成机理进行理论分析,制定了氢燃料发动机怠速控制策略.通过大量的怠速试验,优化标定了不同控制参数(电子节气门开度、点火提前角、点火闭合时间、氢气喷气正时),对转速控制、回火发生现象进行综合整定.用增量式PID控制算法对怠速进行稳定性研究,并对比例系数、积分系数、微分系数以及控制周期进行整定,得到了比较良好的PID控制参数,实现了高怠速和低怠速的稳定控制.达到了优化控制目标.     

电喷发动机怠速控制算法与仿真

怠速控制是发动机电子控制的重要组成部分,其控制效果直接影响发动机的运转稳定性、燃油消耗和排放。本文在某摩托车怠速工况数学模型的基础上,将模糊控制理论应用于小型汽油机怠速稳定性控制中,为减小静态误差,增加了积分控制,构成积分--模糊控制器。在设计中,对控制规则进行了分析。使用Simulink仿真软件对所设计的控制算法进行了仿真研究,结果表明,所设计的控制系统能够很好地满足怠速稳定性控制的要求,是一种较好的控制方法。     

基于鲁棒镇定控制的静止无功发生器在农网中的应用

研究了包含静止无功发生器(STATCOM)的单机-无穷大电力系统的鲁棒镇定控制.在农网中装设STATCOM可以改善系统的暂态稳定性、动态性能、维持系统电压,以及提高传输能力.从系统级的角度讨论了系统动态数学模型.采用直接线性化和H∞控制理论研究静止无功发生器的控制器设计,并建立了模型和参数不确定的非线性鲁棒控制模型,同时利用MATLAB软件得出其控制律.通过仿真表明,这种控制方法提高了电力系统的稳定性及鲁棒性,并能满足电压精度的要求.     

GDI汽车发动机怠速时滞依赖的H∞控制

基于时滞影响的GDI发动机非线性平均值怠速系统模型,针对怠速工况下汽车附件用电产生的扭矩干扰量,设计了时滞依赖的H∞状态反馈控制器,使闭环控制系统渐进稳定同时,满足输出量对扰动输入的抑制能力为γ。该时滞既包括发动机稳态下的燃油喷射到力矩输出时间延迟,瞬态下节气阀控制进气量这一时刻到这部分进气量实际进入缸内的时间延迟,还包括节气阀执行控制量动作的延迟。上述时滞参数都是不确定的并且时不变的,但分别有恒定的上界。最后,用以en-DYNA软件建立的精确发动机模型,验证之前建模的正确性及控制方法的有效性。通过与未考虑时滞问题设计的控制器以及考虑到时滞问题设计的时滞非依赖控制器的控制效果进行仿真比较,本文设计的时滞依赖的控制器综合控制效果最好。     

车用汽油机怠速稳定性控制技术研究

怠速燃油经济性和排放控制是发动机研究的重要内容。根据发动机怠速工作过程的非线性、时变和不确定性．研究了怠速稳定性控制机理，分析了怠速空燃比漂移对稳定性的影响，讨论了发动机平均值模型的建立及其在怠速空燃比控制中的应用，对传统的怠速PID控制、模糊控制等控制策略进行了分析，提出了怠速预测控制的理论框架，分析表明基于模型的预测控制对于发动机怠速稳定性具有更好的控制作用，指出了今后发动机控制技术的发展方向。     

汽油发动机怠速稳定性神经网络控制

针对汽油机怠速时存在转速波动大﹑稳态恢复性差﹑控制系统响应速度慢等问题,提出一种基于怠速工况下的单神经网络控制方法。以某发动机为研究对象,基于其怠速控制系统工作原理,建立在控制器下发动机怠速控制系统工作原理图。在Matlab/Simulink软件平台中搭建怠速控制系统仿真模型;依据PID控制和单神经网络控制原理,设计PID控制器和单神经网络控制器;将PID控制器和单神经网络控制器嵌入到怠速控制系统仿真模型中进行仿真。仿真结果表明:单神经网络控制器下怠速波动小,能较快收敛于目标转速;控制系统具有良好的动态特性和很强的鲁棒性;单神经网络控制精度高,能有效提高发动机怠速稳定性,可用于发动机怠速控制系统中。     

混联式HEV能量控制系统鲁棒控制器设计

为了防止混联式混合动力汽车(HEV)能量控制系统由于干扰而发生工作模式之间误切换,利用鲁棒控制理论,采用遗传算法选取加权函数,设计了基于混合灵敏度的H∞鲁棒控制器.与PID控制器控制效果进行仿真比较,调节时间减少了41.3％,超调量降低了14.7％,表明控制器提高了系统的稳定性和快速性;同时对外界干扰和参数不确定性具有良好的抑制功能,提高了混联式HEV能量控制系统抗干扰能力,有效抑制了误切换,获得了平稳的驾驶性能.     

用于天然气发动机怠速控制的模糊PID控制器

考虑到天然气发动机怠速过程的非线性、时变性和不确定性,提出了一种怠速模糊PID控制模型,并利用MATLAB所提供的Simulink工具进行了仿真。结果表明,在怠速工况下,模糊PID控制较数字PID控制转速波动小,控制效果好。     

电控发动机怠速RBF神经网络控制

提出发动机怠速控制的神经网络方法,给出了RBF神经网络模型,并将带遗忘因子的梯度下降法应用于RBF神经网络的参数调整。利用RBF神经网络良好的非线性映射能力,通过对发动机转速及转速变化率映射,得到步进电机相应驱动信号,从而实现怠速控制。实验结果表明,神经网络控制响应快、鲁棒性强,可有效提高发动机怠速品质,改善发动机的性能指标。     

汽油机怠速转速闭环控制系统的研究

分析了影响汽油发动机怠速稳定性的因素,设计了一个以发动机转速作为反馈信号的怠速控制系统。该系统以ＭＣＳ８０９８单片机作为中央控制器,通过步进电机带动旁通气道中的阀门旋转来调节缸内混合气量,以达到稳定怠速转速的目的。台架对比实验验证了所设计的怠速控制系统的有效性。     

发动机神经网络自适应PID转速控制

为提高发动机怠速控制的准确性,解决非线性、复杂的系统控制问题,详细介绍发动机模型建立方法、转速神经控制的结构和神经网络的形式,并将神经网络同PID控制很好的结合起来,以有效解决发动机转速控制问题。     

柴油机怠速模糊PID控制的研究

研究了基于模糊PID控制的柴油机怠速控制系统,重点介绍了模糊PID控制算法在柴油机怠速控制中的应用,并对控制系统进行了仿真验证。结果表明：在模糊PID控制下,当系统模糊规则选取合适时,系统的动、静态性能均较经典的PID控制器优越。     

发动机调速史密斯预估定量反馈控制

对于电机后置式及地面耦合式混合动力系统,在其换挡过程中,可以通过电机补偿动力中断,因此调节发动机转速与AMT变速箱转速匹配可以实现平顺的换挡过程。针对发动机调速特性引入基于定量反馈理论与史密斯预估器结合的控制方法。首先,在AMESim中搭建自然进气发动机高保真模型,并通过速度特性验证保证模型的合理性;其次,基于机理建立发动机线性模型,并且分段辨识得到参数的不确定范围,从而将非线性系统用具有参数不确定性的线性模型表示;然后,通过频域分析优化得到一组最佳的史密斯预估器模型,用以补偿发动机进气-扭矩过程不确定延迟;最后,结合史密斯预估器与定量反馈理论设计得到发动机调速SP-QFT鲁棒控制器,从而保证系统在参数不确定情况下的鲁棒稳定性及跟踪性能要求。仿真结果表明:所设计的SP-QFT控制器满足设计要求,相比于基本QFT控制器及PID控制器,有效提高了发动机速度调节的控制精度及响应速度。     

怠速工况下氢发动机的过量空气系数控制策略

设计了氢发动机的怠速PID控制器,使发动机的转速迅速逼近目标转速,使发动机怠速稳定。提出了怠速过量空气系数的控制策略,对瞬态工况采用卡尔曼预测算法,对过量空气系数实行开环控制,满足实时性要求;对稳态工况采用卡尔曼滤波算法,对过量空气系数实行闭环控制,满足精确性要求。     

缸内直喷式天然气发动机的试验研究

进行了由一台汽油机改造成单一燃料天然气发动机的总体设计,着重论述了发动机的电子控制系统。发动机性能试验结果表明,其最大功率和最大转矩都与原汽油机相当,而HC和CO排放量则比原机有显著的降低。