混合动力汽车电机最优工作曲线确定与应用

在并联混合动力汽车最优工作曲线控制策略的研究中,都是以发动机为主控对象,令其工作在最优曲线上以提高整车的燃油经济性,但电机在工作中的效率并不一定是最佳的.以混合动力汽车另一个动力提供源--电机为主控对象,通过找寻电机最佳效率工作曲线,制定相应的电机最优工作曲线控制策略.与逻辑门限值控制策略的仿真进行对比,结果表明电机最优工作曲线控制策略可以使整车百公里燃油消耗量降低9.5%,电机平均工作效率提高23%.     

基于效率优化的履带车辆再生制动控制策略

以履带车辆静动液辅助制动系统为研究对象,对液压泵/马达的性能进行了理论和数值分析,获得了液压泵/马达的效率曲线,在此基础上,根据液压泵/马达的效率最优原则,提出了基于液压泵/马达效率最优的再生制动控制策略。仿真结果表明,所提出的再生制动控制策略,在保证整车安全制动的前提下,使液压泵/马达工作在高效率区,实现了液压泵/马达的高效率工作,可进一步提高整车制动能量回收率。     

基于效率优化的履带车辆再生制动控制策略

以履带车辆静动液辅助制动系统为研究对象,对液压泵/马达的性能进行了理论和数值分析,获得了液压泵/马达的效率曲线,在此基础上,根据液压泵/马达的效率最优原则,提出了基于液压泵/马达效率最优的再生制动控制策略。仿真结果表明,所提出的再生制动控制策略,在保证整车安全制动的前提下,使液压泵/马达工作在高效率区,实现了液压泵/马达的高效率工作,可进一步提高整车制动能量回收率。     

串联式混合动力搅拌车控制策略仿真研究

以某串联式混合动力搅拌车为研究对象,根据车辆的工作场景和动力特性,基于目前的发动机动力和电机工作特性,分析并建立了发动机的定点控制策略和基于最优曲线的功率跟随控制策略。在MATLAB/Simulink软件中建立了控制策略模型,结合AVL-Cruise软件中建立整车模型,在C-WTVC循环下进行了两种策略的仿真与结果分析。结果表明,该车采用定点控制策略的燃油经济性与功率跟随控制策略的燃油经济性基本相当,但功率跟随策略的电池循环次数明显少于定点控制策略,这对电池寿命更为友好。     

一种新型的车辆稳定性分层控制策略

为了优化稳定性控制算法,提出并仿真分析了一种新型的车辆稳定性分层控制策略。该控制策略由上下两层组成,上层控制器基于最优控制理论的横摆力矩控制策略,下层控制器采用最优分配法,将修正横摆力矩合理分配到各车轮上。基于MATLAB/Simulink建立了八自由度非线性车辆模型,并对该模型进行了实车实验验证,然后基于该模型对该控制策略进行了仿真分析,验证了此分层控制策略的有效性。仿真结果表明,在大侧向加速度和大侧偏角的极限工况下,所设计的新型控制系统能够有效地改善车辆的操纵稳定性。     

负载隔离式电动汽车发动机控制策略研究

根据负载隔离式电动汽车(Load Isolated Electric Vehicles,LIEV)的工作特性,兼顾发动机的燃油特性与动力电池的充电特性,提出划定发动机工作区域的方法。即按照车辆不同的功率需求,在发动机最佳燃油曲线的基础上,将发动机输出分为三个区域,该控制策略可以在优化发动机能量利用率与充电特性的基础上,使两组动力电池充放电速度相对平衡。最后在ADVISOR中进行仿真,仿真结果表明:所提控制策略具有一定的节油优势,且对动力电池具有一定的保护作用。     

基于滑模极值搜索算法的车辆驱动防滑控制策略

为了提高车辆的驱动防滑能力,提出了一种基于滑模极值搜索算法的驱动防滑控制策略。采用滑模极值搜索算法作为一种自寻优方法找到轮胎力-滑转率曲线的极值点,无需估计路面附着系数和建立理想参考模型就可以将轮胎的滑转率控制在最优滑转率附近,提高车辆的动力性和方向稳定性。在Matlab/Simulink中建立车辆系统仿真模型。仿真结果表明,此控制策略能使车辆在驱动过程中快速达到实时路面条件下的最优滑转率,增强了车辆的动力性能。     

混合动力汽车制动控制策略的研究

提出一种基于ECE法规和理想制动力分配曲线的制动能量回收控制策略。利用MATLAB/Simulink搭建控制策略模型,并在AVL Cruise中进行联合仿真。通过NEDC工况仿真,证明所提出的制动能量回收控制策略能有效提高混合动力汽车的续航里程。最后通过实车试验,进一步验证了该控制策略的有效性。     

馈能型多模式主动悬架阻尼力控制策略研究

针对车辆在复杂工况下行驶时单一模式的悬架控制策略难以满足最优控制,且不能对路面振动能量进行回收的问题,基于直线电机—液压系统混合型执行器的馈能型主动悬架系统的基础上,设计一种阻尼力控制策略和悬架工作模式切换策略,使车辆在不同工况下行驶时主动悬架系统以最优模式进行工作,用于提高悬架系统的性能和馈能性,同时尽可能使用馈能回收的能量以提高能量利用率,实现改善悬架系统性能的目的。通过设计悬架控制策略并建立模型仿真,结果表明:该控制策略可以有效改善悬架系统的性能,同时在稳定工况下能量回收效率可达到16.24%左右,复杂工况下兼顾汽车行驶时的动力学性能和馈能性,验证所建模型的准确性,为后续参数和控制策略的优化提供基础。     

基于ANSYS Workbench的车架支座优化设计

在ANSYS和SolidWorks联合的设计仿真环境下,通过预留的数据传输接口进行零件的设计仿真一体化。在建模软件中建立模型后传输到仿真软件进行静力学分析,并通过结构优化模块中的优化组件进行尺寸优化,进而获取在特定工作条件下的尺寸最优解,为车架支座在给定工况下满足工作要求和轻量化提供了一定参考。     

基于MATLAB的移栽机栽插机构的运动学分析

分析了移栽机吊杯式栽插机构的投苗过程,明确了吊杯铰接点的运动轨迹,建立了吊杯铰接点的运动数学模型,利用MATLAB软件进行了数值计算绘制了工作曲线,对各参数进行了优化分析,求出了主要参数的最优组合.并运用PRO/E建立实体模型,对栽插机构的工作过程进行了三维仿真,将得到的运动轨迹与数学模型进行比较,从而直观地分析其工作性能,为合理选择栽插机构的结构和运动参数提供了依据.     

车辆半主动悬架粒子群模糊混合控制策略

在Matlab中建立4自由度1/2半主动悬架车辆模型后,构建模糊混合控制器,利用粒子群优化算法对模糊混合控制器的隶属度函数和模糊控制规则同时进行优化,开发了粒子群模糊混合控制策略。为了有效验证所提出的控制策略,在搭建的车辆半主动悬架系统控制策略硬件在环仿真试验平台上进行了粒子群模糊混合控制策略的半实物仿真试验。硬件在环仿真试验结果表明,粒子群模糊混合控制策略明显优于传统模糊控制策略,能有效地提高半主动悬架系统的综合性能,并且在不同路面输入激励下均能取得较好的控制效果。     

轻型纯电动汽车再生制动控制策略研究与仿真

为纯电动汽车设计一种再生制动控制方式,以增加车辆续航能力。对纯电动汽车的整车动力学和电机进行数学建模,对仿真软件的再生制动模型进行分析,并建立适用于纯电动汽车的再生制动模糊控制策略,通过遗传算法对再生制动模糊控制策略参数进行优化。对缺省电动汽车模型进行二次开发与优化,并嵌入优化后的再生制动控制策略,设定仿真循环工况,在保证车辆的安全与稳定性的前提下进行仿真实验,验证了本文所设计的GA优化后的再生制动模糊控制策略能量回收效率明显优于缺省控制策略、优化前的再生制动模糊控制策略,优化了车辆的续航能力。     

车辆换挡系统调压阀优化设计与试验

针对车辆换挡充油过程中离合器充油压力曲线的实际值与理想值之间存在偏差的问题,建立了包含供油单元、电磁换向阀、调压阀和离合器的换挡系统仿真模型,采用AMESim对充油过程进行仿真分析。以充油压力为优化目标,应用误差积分准则确定优化函数,通过Pareto图得到调压阀中影响充油压力的关键参数为阀口开度、弹簧预紧力和阻尼孔直径。分别采用二次拉格朗日非线性规划算法(Non-linear programming by quadratic Lagrangian,NLPQL)和遗传算法(Genetic algorithms,GA)对上述参数进行优化。对比优化后的仿真充油曲线与理想充油曲线,可知遗传算法为最优算法,并确定了调压阀的最优结构参数。根据控制变量法设计试验方案,结果表明,采用遗传算法优化后,换挡系统的稳定性在一定程度上得到提高,其充油过程更加符合理想充油过程,换挡品质得到改善。     

基于庞特里亚金极小值原理的混合动力拖拉机节能控制

以某并联式柴电混合动力拖拉机为研究对象，分析其拓扑结构特点及工作特性，构建拖拉机旋耕、犁耕耦合动力学模型，以整机等效燃油消耗量最小为目标，电机功率和柴油机功率为控制变量、电池荷电状态为状态变量，建立基于庞特里亚金极小值原理的节能控制策略，基于Matlab仿真平台对该节能控制策略进行仿真试验。结果表明：与基于最佳经济性曲线的节能控制策略相比，所制定的基于庞特里亚金极小值原理节能控制策略能够合理控制柴油机和电机的运行状态，使柴油机、电机工作在高效率区，有效降低了拖拉机田间作业时的等效燃油消耗量。旋耕工况下，等效燃油消耗量降低10.44%;犁耕工况下，等效燃油消耗量降低11.20%。     

一种新能源汽车关键参数选型方法和策略优化研究

新能源汽车通过动力总成系统将电能转化为机械能驱动车辆行驶,而三电系统的关键参数决定了汽车的动力&经济性能。本文提出一种在研发工作前期对关键系统参数进行选型和策略优化的方法:对动力传动系统主要零件进行数字化建模,应用MATLAB/Simulink建立了整车控制策略模型,应用AVL CRUISE软件建立了原型车的整车模型,通过Matlab_Dll接口模块,实现了MATLAB/Simulink和CRUISE软件的联合仿真,通过与属性目标进行对比,反复迭代关键参数组合和控制策略,使之符合属性目标的要求。此方法的仿真计算结果和属性目标对比,结果表明:该方法可以快速迭代优化整车控制策略并最终达到新能源车型的动力性和经济性指标。     

车辆悬架多刚体动力学分析及PID控制研究

以多刚体系统动力学的拉格朗日方法对车辆悬架进行研究，建立了基于多刚体系统动力学的主动悬架系统模型，并采用PID控制策略，进行了理论分析和计算机仿真。计算结果表明，构建的以多刚体系统动力学方法同PID控制策略相结合的车辆悬架系统性能良好，是一个行之有效的进行综合仿真和优化控制的系统。     

轮毂电机驱动电动汽车再生制动控制策略

在充分考虑电机转矩特性、电池耐受性、车速、理想制动力分配I曲线、ECE法规曲线等因素的情况下,兼顾再生制动回收效率及制动稳定性,基于制动强度Z的大小分配前后轴制动力,利用Matlab/Simulink建立控制策略模型、AVL Cruice建立整车模型,并与固定比例分配前后轴制动力的控制策略进行联合仿真对比分析。结果表明,本文控制策略保证制动安全与稳定的前提下有效提高制动能量的回收效率。     

重型半挂车多目标稳定性控制策略

针对重型半挂车侧翻稳定性问题,建立了重型半挂车六轴模型,同时为了描述车辆的非线性特性,在车辆模型中加入非线性轮胎模型,并通过商业软件TruckSim进行模型验证.利用LQR最优控制技术,研究基于牵引车横摆角速度、侧向加速度及车辆铰接角的重型半挂车多目标稳定性控制策略,并在TruckSim和Matlab/Simulink联合仿真环境下进行算法仿真验证.仿真结果表明:提出的重型半挂车多目标稳定性控制策略可以有效提高车辆的行驶稳定性,从而避免危险事故发生.     

基于动态规划的电动拖拉机动力电源能量控制策略研究

针对纯电动拖拉机能量利用率低、续航里程不足的问题,提出了基于超级电容和蓄电池复合的纯电动拖拉机动力电源系统。通过分析纯电动拖拉机的作业工况特点以及功率需求,对动力电源系统进行了拓扑结构选型和参数匹配,并以动力电源能耗最低为优化目标,应用动态规划对纯电动拖拉机的动力电源系统进行能量控制策略优化,对动态规划结果以及工况特点进行分析,总结出基于规则的动力电源能量控制策略,利用Matlab/Simulink建模对控制策略进行仿真。结果表明基于动态规划的控制策略能量消耗比基于规则的控制策略能量消耗减少了18%,证明了基于动态规划的能量控制策略在节能降耗方面的有效性。