直接转矩系统的电动汽车振动研究

设计了一个五自由度的电动汽车振动模型,根据电动机直接转矩控制的基本原理,分析了由电机电磁力引起的径向力,并提出了将这种力进行解耦分析和处理的方法,搭建了直接转矩控制的永磁同步电机的仿真模型,最后使用MATLAB仿真分析了由电机直接转矩控制下引起的电动汽车的振动在高速和低速下的不同特性。     

基于Matlab的EPS系统转向特性研究及仿真分析

汽车的转向操控特性主要取决于电动助力转向(EPS)系统的机械结构特性和电气控制特性,从EPS系统的机械结构方面来看,提升其转向特性的空间不大,但EPS系统的控制策略和电气控制方面还是有很大的提升空间。基于EPS系统的工作原理,分析了其力矩传递函数,结合EPS系统转向的动态特性要求,建立了EPS电机的电流控制方程。在Matlab中建立了相应的动态仿真模型,并对EPS系统的转向特性进行了仿真分析。研究了K_P、K_i、K_d参数对EPS系统转向特性响应输出的影响规律,为EPS系统的控制优化提供了技术支持。     

非理想网络环境下永磁同步电机转速鲁棒控制

针对网络化控制中通信时滞条件下永磁同步电机转速控制问题,首先在网络环境下建立永磁同步电机时滞动力学模型;然后基于模型展开系统调速鲁棒控制器设计,并通过构造Lyapunov-Krasovskii函数得到系统转速控制稳定性条件,进一步利用LMI工具箱计算出相应的鲁棒控制器增益;最后为验证控制器性能,基于SimEvents搭建控制器局域网络(CAN)通信模块,引入干扰信号,以真实反映网络通信诱发的不确定性延迟,并通过MATLAB/Simulink建立基于控制器局域网络的永磁同步电机调速控制系统模型,监测电机转速、相电流及转矩,展开仿真对比分析.结果表明:在非理想网络环境下,采用所设计的调速鲁棒控制器的系统稳定性较传统PI控制器矢量控制方法有显著提高,可以满足永磁同步电机转速控制稳定性要求.     

EPS系统助力特性与控制策略研究

介绍了通过模糊控制器确定EPS系统(电动助力转向系统)助力特性的方法,建立了EPS系统模型及MATLAB/Simulink仿真模型,研究了常规PID控制策略和模糊控制策略,并在MATLAB/Simulink环境下进行了仿真。仿真结果表明,汽车加载EPS系统后,系统能更快的进入稳定状态,而且转向轻便性也得到了提升,另外,对比两种不同的控制策略,模糊控制策略反应时间更短、响应更快。     

电动助力转向系统全工况建模及试验验证

为克服以往车辆电动助力转向(EPS)模型的不足,结合简化的原地转向轮胎模型和基于Doguff轮胎模型的七自由度整车模型,建立了转向系统转向及回正时的力学模型。为得到车辆的转向力矩和回正性能特性,对无助力转向全工况(原地及行驶条件下)转向操纵转矩和回正的转向盘残留转角进行仿真,试验结果表明所设计的模型可以准确描述转向操纵转矩和回正特性。进而设计了基于滑模变结构电动助力转向控制策略进行助力和回正控制,仿真和实车验证结果表明,基于该模型设计的控制策略可以有效降低驾驶员的操纵转矩和提高车辆的回正性能。     

基于模型的永磁同步电机最优磁链控制研究

对于电机存在两种损耗最小控制方法,即损耗模型控制方法和搜索法。前一种方法需要依靠电机参数和繁琐的数学计算来搭建电机损耗模型;后一种方法需要多次采样进行搜索,从而导致控制震荡和系统不稳定。在此,提出了一种基于永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor)损耗模型的搜索法,在搭建好损耗模型后,在搜索期间使用黄金分割算法搜索PMSM当前工况下的最优定子磁链,并采用直接转矩控制下滑模控制,增强了其鲁棒性。在Simulink中搭建了仿真模型,并与传统的额定磁链输出算法和搜索法进行了比较。仿真结果表明,所提出的方法是可行的。     

汽车EPS与ASS的H∞/PID集成控制

分别建立了汽车电动助力转向（EPS）模型与主动悬架系统（ASS）模型,提出了EPS与ASS的集成模型。综合考虑EPS与ASS的相互影响,设计出H∞／PID集成控制系统。从提高汽车转向行驶时的乘坐舒适性和操纵稳定性角度出发,根据人体对振动的敏感频率范围引入了适当的频域加权函数,设计出ASS系统的H∞最优控制器,使水平和垂直方向敏感频率范围内的振动都得到明显降低;从改善驾驶员转向轻便性角度出发,设计出EPS系统的PID控制器。仿真结果表明,该集成控制方法能够使汽车转向行驶时的乘坐舒适性和操纵稳定性得到提高。     

电动助力转向系统机械与控制参数集成优化

建立了电动助力转向(EPS)系统的动力学模型,采用模糊神经网络控制策略进行了系统的控制,在提出目标函数的基础上,用遗传算法对EPS系统机械参数和控制参数进行集成优化。仿真结果表明:采用集成优化方法能使EPS系统的机械参数和控制器参数的匹配更合理,可以提高汽车的操纵性能。     

电动助力转向系统的建模与仿真

以电动助力转向系统为研究对象,分析其结构构成和工作原理,建立了EPS系统模型以及MATLAB/Simulink仿真模型。根据车速信号、传感器转矩信号以及一些主观性因素,给出了ECU助力特性曲线。模型使用传统PID控制,并在MATLAB/Simulink环境下进行了仿真。仿真结果表明,该模型响应快、准确且稳定,一定程度上接近真实的EPS系统,对真实EPS系统的研究具有一定的参考价值。     

模糊神经网络控制方法及其仿真研究

在对电动助力转向系统(EPS)的结构及性能分析的基础上,应用整车三自由度数学模型对汽车操纵稳定性进行分析,并采用模糊神经网络控制对系统进行了电动助力转向系统不同参数特性的计算机仿真,仿真结果显示了EPS的主要参数对整车操纵稳定性的不同影响,为EPS的改进设计提供了依据。     

表面式永磁同步电机电动助力转向控制原理分析

设计的电动助力转向表面式永磁同步电机变频调速系统由永磁同步电机、逆变器、转子位置检测装置和控制单元构成。表面式永磁同步电机电动助力转向系统的控制包括扭矩控制和矢量控制。扭矩控制是表面式永磁同步电机电动助力转向系统控制目标,矢量控制是对表面式永磁同步电机定子电流矢量的控制。阐明了表面式永磁同步电机电动助力转向系统的控制过程,分析了表面式永磁同步电机电动助力转向控制系统的助力特性设置、坐标变换和脉宽调制技术。     

无轴承永磁薄片电动机直接转矩直接悬浮力控制

针对矢量控制策略在完成定子电流解耦的同时也使控制系统坐标转换计算复杂化问题,提出一种新颖的无轴承永磁薄片电动机(BPMSM)直接转矩(DTC)直接悬浮力控制策略.在推导无轴承永磁薄片电动机数学模型的基础上,借鉴传统永磁同步电动机(PMSM)直接转矩控制的理论和方法,构建了无轴承薄片电动机直接转矩控制子系统.根据转矩控制系统与悬浮力控制系统的相似性,将直接转矩控制思想引用到悬浮力控制子系统中,构建无轴承薄片电动机直接悬浮力控制子系统.结合空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)实现无轴承永磁薄片电动机直接转矩与直接悬浮力双SVPWM控制系统,并给出了相应的控制算法,最后利用Matlab/Simulink软件环境对该控制系统进行仿真.研究结果表明:直接转矩控制策略不仅简化了控制算法,并使电动机获得了良好的动静态性能,且产生的转矩与悬浮力脉动都得到了抑制.     

永磁同步电机弱磁控制研究

为提高永磁同步电机(PMSM)的调速范围,使其在基频以上获得更好的动静态性能,选用梯度下降法的弱磁控制策略,对永磁同步电机的弱磁控制系统和弱磁控制原理进行分析。在现有磁同步电机矢量控制的基础上,在MATLAB/SIMULINK环境中搭建PMSM弱磁控制仿真模型,实现PMSM的弱磁调速控制。仿真结果说明该系统增大了永磁同步电机的调速范围,证明该仿真系统的有效性。     

基于模型预测控制的多电机驱动系统能量最优分配策略

为了解决传统电动汽车单电机驱动系统的高效区无法覆盖汽车行驶工况点的问题,本文提出了一种基于模型预测控制的纯电动汽车多电机驱动系统能量最优分配策略。首先,以整个多电机驱动系统为研究对象,建立了电机模型和汽车纵向动力学模型,并讨论了采用高效区不同的前后轴电机时提高整车效率的方法。其次,通过台架实验标定出电机在特定转速-转矩工作点的效率,通过引入前后轮驱动力分配比α,将两张电机的效率图转换为整车的车速-驱动力效率图。再次,对模型预测转矩控制下的永磁同步电机系统进行了理论分析与仿真验证。最后,通过硬件在环实验,验证了能量最优分配策略对整车效率以及续航里程提升的有效性。     

基于模型预测控制的多电机驱动系统能量最优分配策略

为了解决传统电动汽车单电机驱动系统高效区无法覆盖汽车行驶工况点的问题,提出了一种基于模型预测控制的纯电动汽车多电机驱动系统能量最优分配策略。首先,以整个多电机驱动系统为研究对象,建立了电机模型和汽车纵向动力学模型,并讨论了采用高效区不同的前后轴电机时提高整车效率的方法。其次,通过台架实验标定出电机在特定转速-转矩工作点的效率,通过引入前后轮驱动力分配比α,将两张电机的效率图转换为整车的车速-驱动力效率图。再次,对模型预测转矩控制下的永磁同步电机系统进行了理论分析与仿真验证。最后,通过硬件在环实验,验证了能量最优分配策略对整车效率以及续航里程提升的有效性。     

基于扩展电压矢量的永磁同步电机预测控制

针对传统的直接转矩控制方法中存在的电机转矩和定子磁链脉动大的问题,提出基于扩展电压矢量的永磁同步电机转矩预测控制,通过扩展有限控制集中备选电压矢量的个数,采用两步预测得到最优电压矢量,降低电机稳态转矩波动,减少逆变器开关损耗.与传统的直接转矩控制和模型预测控制进行比较,结果表明,所提出的策略有效降低了电机转矩和定子磁链...     

装备EPS汽车侧向加速度仿真分析

结合汽车线性二自由度模型,对汽车转向过程进行分析,简化了EPS系统模型,推导出了不同控制方式时装备EPS汽车侧向加速度的传递函数。在汽车转向盘角阶跃输入下,通过Matlab对汽车侧向加速度响应进行了仿真。比较了EPS在不同控制方式时侧向加速度的响应情况,分析了比例增益、微分增益、车速以及驱动力对侧向加速度响应的影响。该研究对汽车设计有一定的理论工程意义,并为今后研究开发EPS打下了基础。     

电动助力转向系统助力控制策略研究

电动助力转向系统(EPS)是一种新型的转向系统。简化EPS系统结构,建立系统数学模型,选择PID控制作为系统的助力控制策略。在MATLAB/Simulink平台上建立基于PID控制的EPS系统助力控制仿真模型。仿真结果表明:转向盘转矩恒定时,随着车速增大,输出目标电流逐渐减小,则EPS系统提供的助力减小;车速恒定时,转向盘转矩越大,输出的目标电流越大,则EPS系统提供的助力也越大。从仿真结果可以看到采用的PID控制策略满足EPS系统对低速时转向轻便性,高速时操纵稳定性的要求。     

基于PID模糊控制的汽车电动助力转向系统助力特性研究

概述了电动助力转向系统(EPS)的结构和工作原理,在分析电动助力转向系统数学模型的基础上,构建了基于MATLAB/Simulink的电动助力转向系统仿真模型。采用PID模糊控制策略对电动机目标电流进行闭环跟踪控制。仿真结果表明:与未加EPS系统的车辆相比,采取基于PID模糊控制的EPS系统使车辆具有良好的助力转向性能,验证了控制策略的有效性。     

电动助力转向系统转向性能的主观评价方法

汽车配备电动助力转向(EPS)系统后,如何评价其转向性能目前还没有公认的标准。提出了EPS系统汽车转向性能的主观评价方法,并从原地转向和车辆行驶转向2个方面进行综合评价。探讨了相应的主观评价项目、计分方法和综合评价指标的评定。对所开发的EPS系统进行了转向性能道路评价试验并对被测试车辆进行主观评价,得到了合理的评价结果。