基于马尔可夫链的混合动力汽车模型预测控制

采用模型预测控制的思路,选取加速踏板位置不变、指数衰减、按马尔可夫链随机分布三种不同的车辆未来转矩需求预测模型,运用动态规划算法进行转矩分配的优化,并与基于规则的混合动力控制策略进行对比。仿真结果表明,马尔可夫链模型预测控制在混合动力车辆能量分配上具有优化潜力。最后提出了模型预测控制应用于混合动力汽车能量分配的进一步研究方向。     

混合动力汽车模型预测能量管理研究现状与展望

能量管理策略是混合动力汽车的核心技术,其直接决定了整车燃油经济性、动力性及驾驶性。然而,实际工况的不确定性和扰动性极大地增加了能量管理算法的设计难度。为此,开发高效、适应性强的能量管理算法至关重要。模型预测能量管理由于具有滚动优化、反馈校正等优点,可减少未来工况扰动对优化性能的影响,提升工况适应性和整车经济性。重点阐述基于模型预测控制的混合动力汽车能量管理策略的发展状况,并对其基本原理、优势、适用范围进行了综合分析。通过对比分析总结不同控制方法的优缺点,并运用具体算例阐释模型预测能量管理策略的特点。最后从不同角度对预测能量管理的发展方向进行了展望,为先进混合动力汽车能量管理控制器的研发提供一些参考。     

基于等效油耗最小的四驱混合动力汽车能量管理

提出了一种基于遗传算法优化的四驱混合动力汽车等效油耗最小控制策略。针对四驱混合动力的特点,建立了整车动力学模型,设计了基于等效油耗最小的瞬时能量管理优化策略。为进一步提高四驱混合动力汽车的燃油经济性,采用遗传算法优化了等效油耗最小策略的关键参数。硬件在环仿真结果表明,基于遗传算法优化的等效油耗最小策略可以实现整车能量优化管理,与基于规则的能量管理策略相比,其在典型工况下的平均燃油经济性高8.94%,比优化前的等效油耗最小策略的燃油经济性高2.68%。     

基于随机模型预测控制的四驱混合动力汽车能量管理

基于随机模型预测控制基本原理,研究了四驱混合动力汽车的能量优化管理。采用马尔可夫模型预测加速度变化过程,通过计算得到混合动力汽车未来需求转矩。在保证电池荷电状态平衡的前提下,以燃油经济性最优为目标,建立混合动力汽车能量管理优化模型。针对建立的非线性优化模型,采用动态规划算法进行有限时域内的滚动求解。将提出的控制策略在dSPACE中进行软件在环仿真试验。研究结果表明,随机模型预测控制策略可以实现四驱混合动力汽车基本的能量管理,可在保证各动力部件良好工作状况的前提下,提升燃油经济性。与基于恒值模型的预测控制策略相比,随机模型预测控制策略下的平均燃油经济性提升了8.30%,优化结果接近有先验知识的预测控制策略。     

PHEV转矩的自适应神经模糊推理系统分配策略

为了减小混合动力汽车的燃油消耗和减少尾气中有毒气体含量,提出了迭代动态规划与自适应神经模糊推理系统相结合的能量管理方法。建立了并联式混合动力汽车动力系统模型,以车速和加速踏板开度为依据给出了换挡策略;建立了能量管理问题模型,使用迭代动态规划方法求解了最优控制律,但是此控制律无法应用于车辆的实时控制;提出使用自适应神经模糊推理系统探索最优控制律与车辆状态间的非线性映射关系,根据车辆状态确定最优控制律,实现了最优控制律的实时控制。使用CCBC工作作为验证工况,与基于规则控制策略、等效燃油消耗最小方法相比,控制方法的百公里油耗分别减少了18.56%、3.93%,且有毒气体含量明显少于另外两种方法,证明了控制方法的优越性。     

网联环境下基于分层式模型预测控制的车队能量控制策略研究

网联环境下如何同时兼顾车间协同控制与车辆燃油经济性是提高交通效率与发挥节能潜力的关键技术之一。首先,为解决车队协同控制,同时减少车辆燃油消耗,以功率分流式混合动力汽车车队为研究对象,以城市道路为背景,建立多车速度规划与跟驰模型,基于该模型设计了模型预测控制(Model predictive control,MPC)算法,规划汽车队列的未来车速,以提高混合动力汽车车队的跟车稳定性;其次,利用分层式模型预测控制设计出一种实时能量管理策略,上层从优化速度及频繁加减速等为目标获取最优经济车速,下层控制系统根据该最优车速对混合动力汽车实施能量管理;最后该实时能量管理策略在保证跟车稳定的前提下,优化车辆燃油经济性;将该算法与动态规划(Dynamic programming,DP)进行结果对比。结果表明,该方法能够实现整个车队的协同跟车控制,获得较好的燃油经济性。     

基于灰色预测的混合动力系统ECMS能量管理策略研究

为进一步提高HEV能量管理策略的燃油经济性以及在线实时优化的能力,建立灰色预测GM(1,1)模型对汽车速度实时预测,并将其与等效燃油消耗最小策略ECMS结合,提出基于灰色预测的混合动力汽车ECMS能量管理策略。建立整车仿真模型,并选取WVUCITY、WVUSUB、WVUINTER 3种不同工况进行能量管理仿真分析。结果表明,灰色预测对速度的预测精准度可靠;灰色预测与ECMS能量管理策略结合,可以使SOC值更加稳定,提高电池使用寿命;3种工况下采用灰色预测GM(1,1)模型的ECMS能量管理策略在同等条件下比普通ECMS能量管理策略燃油经济性分别提高7.4%、7.5%、6.3%。     

油电并联混合动力系统能量管理策略研究

针对油电并联混合动力汽车的特点,为降低油耗和排放提出了一种能量管理方案.该方案以系统动力特性为基础,结合双能源驱动控制和制动能量回收控制两方面来对能量进行管理.为有效调节和控制不同元件间的功率流,引入了模糊逻辑驱动控制策略和再生制动控制策略思想.对该能量管理策略进行实验仿真,结果表明车辆的燃油经济性和整车能量效率均有效提高,证实该能量管理策略具有合理性和可行性.     

基于最优功率分配因子的插电式混合动力汽车实时能量管理策略研究

插电式混合动力汽车兼顾传统混合动力汽车和纯电动汽车的优点,即具有较长的续驶里程又具有较好的燃油经济性,插电式混合动力汽车的实时能量管理策略是发挥节能潜力的关键技术。为解决具有手动行驶模式选择功能的P2构型插电式混合动力汽车的能量管理实时优化问题,定义发动机和电机功率分配因子,在任何SOC下从电量消耗模式切换到电量维持模式时,提出通过功率分配因子动态调整发动机最优工作曲线获得最佳的燃油经济性的实时能量管理策略。建立功率分配因子全局优化模型,利用自适应模拟退火算法离线优化功率分配因子,研究功率分配因子和SOC对整车燃油经济性的影响规律,得到在不同SOC的最优功率分配因子控制线。从而建立基于最优功率分配因子控制线的插电式混合动力汽车实时控制能量管理策略。在多个循环工况下对比仿真分析不同SOC下的燃油经济性,结果表明基于最优功率分配因子的能量管理策略使得燃油经济性改善幅度最大可达16.99%。     

混合动力汽车能量管理的自适应交叉NSGA-Ⅱ优化

为了降低混合动力汽车的油耗并减少有害气体的排放,提出了基于逻辑门限值的能量管理策略和自适应交叉NSGA-Ⅱ算法的控制参数优化方法。介绍了混合动力系统结构和工作模式,建立了混合动力系统仿真模型。基于逻辑门限值构造了混合动力汽车能量管理策略。以控制策略参数为优化对象,以降低油耗和减少有害气体排放为优化目标建立了参数优化模型。以NSGA-Ⅱ算法为基础,加入了基于t分布的tDX交叉算子,提出了自适应交叉NSGA-Ⅱ算法的参数多目标优化方法。经验证,自适应交叉NSGA-Ⅱ算法的收敛性优于传统NSGA-Ⅱ算法。经过自适应交叉NSGA-Ⅱ算法优化,油耗降低了8.13%,等效油耗降低了6.53%,CO排放量降低了10.97%,HC排放量降低了7.64%,NOx排放量降低了10.03%,说明自适应交叉NSGA-Ⅱ算法对混合动力汽车控制参数具有较好的优化效果。     

VCS振动控制系统控制算法研究

振动控制系统是研制、鉴定和生产可靠性试验必备的设备.介绍正弦振动控制算法、随机振动控制算法、正弦加随机信号的分离算法、随机加随机振动控制算法.振动控制系统已应用于四综合(温度、湿度、高度、振动)试验系统中.     

新型集散控制系统控制站控制与通信功能

文中分析研究了新型集散控制系统中控制功能.研究了现场控制站的通信功能和虚拟测试功能.对现场控制站模件和可靠性进行了阐述.对现场控制单元CPU控制作用进行详细的说明.实现了容错冗余.控制站不仅可以与现场总线通信进行数据的交换.而且经过Ethernet可以实现PLC与DCS交换数据.     

发汗冷却系统的自校正控制

对发汗冷却系统的自校正控制问题进行了讨论,给出了一个基于实际观测的自 校正控制算法。根据单点或多点测温,应用最小二乘及最佳摄动法,确定气动加热面 边界热流密度。由热平衡方程给出输入函数控制律,数值仿真结果显示此方法可以 取得很好的控制效果。     

ABS系统的控制原理和控制参数

８０年代随着电子技术的不断发展，ＡＢＳ不断完善并得以广泛应用，ＡＢＳ系统是由信号感知部件、信号处理控制部件和执行机构组成的，它对制动系统管路压力进行随机调控，本文主要从理论上对ＡＢＳ系统的控制原理参数进行详细分析。     

基于模糊控制的多电机同步控制

以实现轧钢生产机组多电机同步控制为目标,设计了一个基于模糊PID控制算法的多电机同步控制系统.根据具体需要,舍弃了现场总线,提高了系统响应速度;通过控制变频器控制端子上输入电压的大小来调频调速,提高了系统的稳定性;最终实现了多电机的同步控制.     

配料生产线控制系统的PLC自动控制

为了实现典型配料生产线系统的实际控制要求,运用三菱PLC技术中的顺序控制步进STL指令和PLC置位、复位基本指令,在I/O分配的基础上,进行PLC梯形图程序设计,并对各段子程序运行功能予以分析说明,经过PLC上机模拟调试,与实际控制要求完全一致。     

基于控制图的机械设备预防控制模型研究

控制图已经成为最常用且有效的过程质量控制工具,对设备的零备件利用控制图进行监控,进而对系统因素进行预防,能够大幅度降低维修费用。假定设备零备件服从威布尔分布,用最大似然估计法建立联合方程组,计算出威布尔分布的参数。随后以休哈特的极差控制图为基础,构建出威布尔分布下的极差控制图,最后以实例验证该模型的有效性。     

TRT自动控制系统功能及控制过程

南钢1#高炉TRT自投运至今,性能可靠,运行平稳。特别是利用Quantum系列PLC系统实现了TRT全自动启机、正常停机和紧急停机的自动控制,保证了TRT机组安全高效运行以及高炉顶压平稳正常。     

基于工控机的螺接件分解控制系统

螺纹连接具有诸多优点,在军用及民用机械工程装备中得到了广泛的应用.在多种机具的维修与螺纹连接的军用装备的处废工作中面临大量的螺接件分解任务.为此介绍一种基于工控机的螺接件分解控制系统,系统自动化程度高,稳定性好,生产效率远高于传统设备.     

仪控系统中EMI的控制与消除

随着电子技术、通信技术及计算机技术的飞速发展和广泛应用,精密仪控设备的应用领域日益扩大,并且它们对微弱信号的检测能力日趋升级。但是精密的仪控设备对电磁环境比较敏感,同时还会污染局部电磁环境对其他设备形成干扰。全面了解电磁干扰的来源和传播途径,采取有效预防措施,改善精密仪器设备的运行环境,是使其稳定工作的先决条件。本文分析了电磁干扰对仪器仪表系统的危害,并介绍了几种的抗电磁干扰设计。