基于模糊PID的电动汽车电机制动ABS控制研究

针对电动汽车制动时车轮抱死的问题,利用电机制动的优势,设计出电机制动ABS控制系统。首先建立了无刷直流电机制动模型和车辆纵向动力学模型,然后基于模糊PID控制策略,以理想滑移率为控制目标,设计了电机制动ABS双闭环控制系统。在Matlab/Simulink中建立了仿真模型,仿真结果表明:控制系统能够实现控制滑移率的目标,系统响应迅速、精度高,且能够实现能量回收。搭建了模拟电机制动的硬件在环试验系统,对控制系统和仿真结果进行了验证。     

基于PID控制的电动汽车电机制动ABS研究

为解决电动汽车电机制动时出现抱死的问题,对全桥调制与半桥调制下永磁无刷直流电机制动转矩进行比较,发现全桥调制下电机制动能量回收具有明显优势;分析了全桥调制下电机制动实现防抱死控制基本原理,利用PID控制设计了基于滑移率控制的电动汽车电机制动ABS控制系统。根据全桥调制下电机制动电气模型,在车辆单轮制动动力学模型基础上,建立了基于Matlab/Simulink的电动汽车电机制动模型。在高、中、低3种附着系数路况以及对接情况下进行仿真,仿真结果表明:系统反应迅速,控制精确;通过PID控制器控制,滑移率保持在理想值,系统稳定性强,能够较好地实现ABS功能。     

基于等效滑移率变化率的汽车防抱制动系统模糊直接自适应控制

针对汽车防抱制动系统(Antilock brake system,ABS)车轮角减/加速度和滑移率逻辑门限值控制方法以及常规汽车ABS模糊控制方法的滑移率控制精度不高的缺点, 提出汽车ABS模糊直接自适应控制。针对通常将滑移率跟踪误差变化率,或车轮角加/减速度跟踪误差作为汽车ABS模糊控制器输入量其计算值不够准确的缺点,提出车轮等效滑移率变化率的概念和算法,采用车轮滑移率跟踪误差和等效滑移率变化率作为ABS模糊控制系统的输入量,设计出常规ABS模糊控制器,作为ABS闭环控制系统的模糊逼近控制器;采用直接自适应控制方法设计出ABS模糊补偿控制器;它们组成ABS闭环控制系统模糊直接自适应控制器。仿真研究和实车试验表明,该控制器应用于汽车ABS系统取得良好的控制效果,且算法简单、具有实际应用价值。     

电动汽车永磁同步电机控制策略研究

针对电动汽车永磁同步电机控制系统工作时,存在精度低、抗干扰能力弱等问题,在分析永磁同步电机数学模型的基础上,搭建驱动电机双闭环调速控制系统模型,引入了自适应模糊PID控制方法。利用MATLAB/Simulink实现了系统的设计和仿真。结果表明:在同等环境下,相比较普通PID控制,该系统应用自适应模糊PID控制方法具有更好的抗干扰能力,在应用到电动汽车驱动当中有良好的速度跟随性和适应性。     

基于模糊控制的永磁同步电机控制研究

针对传统永磁同步电机矢量控制系统的不足,给出了一种参数自整定模糊PI控制器,用于永磁同步电机矢量控制。根据模糊控制基本原理,设计了永磁同步电机的双闭环模糊PI控制器。基于Matlab/Simulink仿真平台,对模糊PI控制的永磁同步电机控制系统进行了仿真分析。仿真结果表明,对于有较高动态调速性能要求的永磁同步电机矢量控制系统,对转速、转矩采用模糊PI控制效果要大大优于传统控制方式。最后根据仿真模型,搭建实验平台验证了所提出的控制方法的正确性和有效性。     

面向汽车动力学性能测试的新型轮-地模拟负载模型与系统

针对车辆动力学控制中牵引力控制系统(TCS)/防抱死制动系统(ABS)系统评价实验的难题,提出改进的反映轮胎-地面关系的绕线异步电机模型,阐述了用异步电机机械特性模拟全工况不同路面特性的原理和方法。针对车辆牵引/制动两种工况,提出车辆滑移率与异步电机视在转差率关系,并考虑车速变化的实际情况,提出了变频但保证路面特性不变化的模拟方案,最终设计出车辆ABS/TCS测试的模拟轮胎-地面实验平台,该平台开发周期短、成本低,安全性高。系统仿真和实验结果表明该实验平台能够对牵引和制动两种工况下不同路面不同车速下的车辆ABS/TCS进行测试。     

双电机电动汽车驱动防滑转控制策略研究

为实现双电机四轮驱动电动汽车的驱动防滑转,采用基于径向基函数单神经元PID自适应控制算法的转矩分配策略,分析了双电机四轮驱动电动汽车系统结构与驱动防滑转控制的工作原理,根据车辆行驶过程中实时滑移率与当前路面的最优滑移率,通过控制系统来控制前、后电机转矩分配,在不同路面上进行了仿真分析。结果表明,采用该控制策略,能实现各种工况下的驱动防滑转控制,并能够判断车速,根据当前车辆所需性能实现不同车速的驱动防滑转控制。     

永磁同步电机矢量控制系统设计分析

永磁同步电机(PMSM)控制系统的核心控制途径为矢量控制,本课题对永磁同步电机矢量控制原理、数学模型进行了研究,并借助运用MATLAB/Simulink,针对永磁同步电机矢量控制系统开展仿真模型研究,运用仿真实验分析法探究永磁同步电机矢量控制系统,对实验及仿真结果进行对照研究,证实该控制算法比较科学,且仿真模型相对有效,为调试、设计控制系统奠定了坚实的基础。     

基于SVPWM电动汽车永磁同步电机控制系统仿真研究

在分析矢量控制原理的基础上,通过MATLAB/Simulink仿真软件构建了基于SVPWM电压空间矢量脉宽调制的电动汽车用永磁同步电机双闭环控制系统的仿真模型。仿真结果表明该模型的有效性,系统响应速度快,具有良好的动、静态特性,能满足电动汽车对电机的性能要求,为后期实际控制系统设计和调试提供了理论依据。     

加速度信号实时校正参考车速的ABS控制原理及特性研究

鉴于目前还没有实际可行的车速测量传感器，ABS控制中只能采用估算的参考车速计算滑移率，低速时存在制动特性差的不足。提出用车体加速度信号实时校正参考车速．实现按最佳滑移率控制的防抱死制动控制原理。在建立汽车单轮模型和液压控制系统模型的基础上．分别对假定实际车速可测、仅采用参考车速和参考车速加速度信号实时校正3种方法，防抱死制动系统的特性进行了对比研究。表明，采用新的原理，控制效果非常接近于车速可测的理想情况。研究工作对改善ABS制动效果，特别对在低速行驶的工程车辆中引入ABS具有理论和实际意义。     

电动汽车电液协调制动防抱死控制研究

针对电动汽车电液制动防抱死问题,设计了协调控制系统。首先建立了液压ABS与电机ABS的数学模型,然后根据路面附着系数高低的划分,提出兼顾能量回收的电液制动力协调控制策略,并且在车辆单轮动力学模型的基础上,采用PID控制方法,以理想滑移率为控制目标,分别设计了电机ABS系统和液压ABS系统。在Matlab/Simulink环境下建立仿真模型,对高、低附着系数路面及对接路面的情况进行仿真分析,仿真结果表明:控制策略能够满足控制滑移率的需求,有利于能量回收;系统反应迅速、控制精度高。     

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。     

永磁同步电机速度内模控制的研究

永磁同步电机数学模型存在着非线性和强耦合的特性,针对永磁同步电动机伺服系统的高性能控制要求,提出一种基于内模控制技术的永磁同步电机控制策略。采用内模控制原理进行速度环的设计,将电流环及PMSM模型整体看作被控过程,建立了被控过程的简易数学模型。基于Matlab/Simulink仿真平台,对基于内模控制的永磁同步电机控制系统进行了仿真分析,试验结果表明,与传统的矢量控制方法相比,该控制策略具有更良好的控制特性。     

自适应插值BP神经网络的ABS纵向车速估计

ABS作用下的纵向车速估计是实现汽车主动安全控制的基础。根据轮胎特性,确定最佳滑移率与路面附着系数的线性关系,将路面附着系数设为ABS控制的唯一输入,提出基于最佳滑移率的路面自适应ABS控制,仿真结果显示控制方法简单可行。针对传统BP算法的缺陷,给BP神经网络增加输入延时并采用粒子群算法优化BP网络的初始权值,提出了基于路面插值的BP网络车速估计算法,根据实时辨识的路面附着系数,对两个不同路面下网络的输出进行插值获取估计车速,验证不同路面和初始车速共25种工况下的车速估计绝对误差小于1.5m/s,相对误差小于5%。     

Z源逆变在电动汽车电机驱动系统中的应用研究

针对电动汽车在启动、加速和加载等工况下,蓄电池端电压因瞬间大电流放电而急剧下降,导致逆变器母线电压降低,电动汽车动力性能变差的问题,采用双向Z源逆变器代替传统的三相电压型逆变器驱动永磁同步电机,利用Z源逆变器独特的直通状态实现升压,并对其矢量控制算法进行了改进,搭建了矢量控制系统的仿真模型。结果表明,逆变器母线电压得到了提升,输出电压谐波含量减少,有效改善了电动汽车的动力性能。     

一种基于相对滑移率的电动汽车电子差速控制方法研究

针对轮毂式电动汽车在转弯时存在驱动轮相对滑移率受外界干扰大的问题,提出一种基于相对滑移率的电动汽车电子差速控制方法,设计了基于最优控制和滑模控制的线性二次型最优滑模控制器。采用前轮转向后轮驱动的轮毂式电动汽车作为研究对象,针对其电动汽车电子差速控制系统的操纵稳定性特点,构建包含电动电动汽车纵向、侧向和横向运动的三自由度整车仿真模型,经过线性模型化将电动汽车的驱动相对滑移率作为反馈控制量,通过控制汽车的转矩协调百分比来控制驱动轮的输出转矩,从而控制了驱动轮的相对滑移率。仿真结果表明,该控制方法实现了车辆在转弯过程中驱动轮的相对滑移率最小,且提高了电子差速系统的抗干扰能力,有效地增强了系统的鲁棒稳定性,提高了车辆的行驶安全性。     

永磁同步电机矢量控制系统设计与仿真

永磁同步电机矢量控制策略多样,控制灵活。文章分析了永磁同步电机的由轴数学模型,在给出永磁同步电机弱磁控制原理的基础上,设计了一种新型的带弱磁控制的永磁同步电机矢量控制系统,并给出了系统框图;建立了系统的仿真模型,在MATLAB6．5／SIMULINK5．0环境下对矢量控制系统进行仿真实现。仿真结果证实了仿真系统的有效性,为永磁同步电机矢量控制系统软件设计提供了思路。     

基于模糊矢量及弱磁扩速机理的电动汽车控制研究

在电动汽车用内置式永磁同步电机矢量控制算法的基础上,完成了Fuzzy-PI控制器的设计,并将其嵌入矢量控制中。借鉴专家经验和对电机响应曲线的分析,结合车辆运行状况,制定了模糊控制规则表;以同时考虑转速和变调率的双判断条件确定是否进行弱磁控制,实现以转折速度为阈值的分段式矢量控制策略,完成了算法的仿真。电机运转实验证明,该算法能有效提高电机的响应特性和运行平稳性,拓宽了电机可控速度范围,提高了车辆的驾驶性能。     

基于LADRC的电动汽车ABS控制系统的研究

对电动汽车再生制动过程中的防抱死控制方法进行研究,提出了通过调节驱动电机的电制动力来防止车轮抱死,即电气ABS。根据轮胎魔术公式和直流电机数学模型建立了1/4车辆动力学模型;使用二阶线性自抗扰控制器设计以最优滑移率为控制目标的电气ABS控制系统;采用免疫遗传算法获得线性自抗扰控制器的最佳参数。仿真结果表明:基于线性自抗扰控制的电气ABS对内部和外部扰动有很强的鲁棒性,具有良好的制动性能。     

汽车ABS控制系统关键技术研究综述

为了深入研究和比较汽车ABS控制系统的关键技术,根据汽车ABS技术发展的背景和ABS控制系统的工作原理,对汽车ABS控制系统的参考车速估计和最佳滑移率估计两项关键技术进行了总结。通过比较几种参考车速估计技术的实现原理和优缺点发现,模糊卡尔曼滤波法在计算复杂性、求解精度、鲁棒性和实用性等方面是一种比较理想的车速估计方法;通过比较最佳滑移率估计技术的实现原理和优缺点发现,斜率法和函数极值法是比较理想的估计方法,而同时采用这两种方法进行估计,然后进行估计结果的互相验证,将是一种更理想的估计方法。