汽车主动底盘多模型分层协调控制

针对汽车主动底盘复杂大系统的特点,运用分布式智能递阶控制策略建立主动底盘分层协调控制结构。下层控制器为悬架、转向和制动系统三个单独的控制器,用以执行各子系统的控制任务,实现各自的性能指标;上层控制主要对车辆行驶状态进行判断,并结合车辆底盘协调控制逻辑及下层控制器反馈信息特征,对各控制子系统进行整体协调和控制决策。仿真结果表明,相对于汽车底盘系统单独子系统控制,采用分层式协调控制策略能更好地改善整车综合使用性能。     

基于多自由度模型的汽车ASS与EPS集成控制研究

为提高汽车转向行驶时的乘坐舒适性和操纵稳定性,建立了汽车电动助力转向系统(EPS)的多刚体动力学模型和多自由度的包含主动悬架系统(ASS)的整车动力学模型,根据转向和悬架两个系统之间的运动耦合关系,设计了EPS和ASS集成控制系统,对EPS采用了PID控制策略,ASS采用了预测控制策略.在MATLAB环境下的仿真结果表明:集成控制方法能够有效的改善车辆的操纵稳定性及平顺性,其控制效果优于单独控制.     

含特殊转向工况的汽车EPS电动机控制策略

电动助力转向(EPS)电动机的控制是EPS系统设计的关键之一.建立了汽车三自由度转向模型和EPS系统动力学模型,设计了EPS助力特性和包含回正过程补偿、紧急避让过程补偿、满载大角度转弯补偿等特殊转向工况的电动机控制策略,利用Matlab/Simulink进行了仿真,与不包含特殊工况补偿的情况进行了性能比较及分析.仿真结果表明,含特殊转向工况的汽车EPS电动机控制策略具有更好的探纵性能和安全性能.这对指导EPS电动机控制策略的开发、功能的增强和优化以及转向操纵安全的提高都具有重要的工程应用意义.     

EPS转向感觉理论预测研究

应用动力学仿真软件Ve_DYNA建立了人-车闭环系统转向感觉分析模型,针对EPS系统的转向感觉,计算了包括轻便性、回正性、移线性能以及中间位置转向性能在内的客观综合评价指标.根据驾驶员的主观评价试验对其进行了相关性检验.利用所建模型分别对不同转向输入频率及不同车速下的转向感觉进行了理论预测分析,得到转向感觉客观评价指标的变化趋势,为改善EPS的转向感觉提供有力的指导与帮助.     

基于粒子群优化算法的汽车EPS系统参数优化设计

电动助力转向系统（EPS）与汽车性能的协调是其装车时考虑的首要因素之一。应用多体动力学软件ADAMS建立电动助力转向及汽车动力学模型,提出兼顾转向轻便性和汽车侧向行驶稳定性的目标函数。基于粒子群优化算法（PSO）对EPS系统参数进行优化,得到最优解。最后,进行仿真分析和实车试验。结果表明,EPS参数全局优化后,转向盘操纵力矩峰值降低32.2%,侧向加速度峰值降低29.1%,最大超调量降低41.5%,汽车转向轻便性和侧向行驶稳定性均得到明显改善。     

汽车半主动悬架整车协调控制策略

为了实现对汽车垂向、俯仰和侧倾方向振动的协同控制,提出一种半主动悬架整车协调控制策略。该策略中模糊PID控制器根据车身垂向、俯仰和侧倾方向的振动状态预估出相应的3个期望调整力;通过设计的带有前后轴调控参数的力协调器和转向控制策略,将期望调整力协调到4个磁流变阻尼器并输出可调阻尼力,实现对汽车3个方向振动的协调控制。连续不平路况和离散冲击路况下的试验结果表明,整车的平顺性和操纵稳定性都得到了提高,同时有益于汽车的中性转向。     

基于动态表面理论的车辆制动与悬架协调控制

建立了七自由度车辆非线性动力学模型,车轮制动模型以及非线性轮胎模型,以缩短制动距离和制动时间而不大幅降低舒适性作为控制策略的出发点,将主动制动与主动悬架系统进行协调控制,采用动态表面控制理论,克服了反演设计中激增项问题,依据协调控制思想,分别对制动与悬架系统设计了协调控制器,并对协调控制与非协调控制进行了仿真对比分析。结果表明:对主动制动和主动悬架系统采用协调控制,可在小幅降低舒适性的情况下获得更大的地面制动力,进一步提高了车辆的制动安全性,表明了该控制方法的有效性。     

EPS控制单元频响特性测试与系统辨识

控制器是电动助力转向系统（EPS）的核心部件之一。EPS控制器采集转向盘扭矩信号和车速信号,由事先设定的算法来计算控制助力电机的目标电流作为输出,并以PWM（脉宽调制波）的形式作用于助力电机。以某国外控制器的EPS实验台架实测数据为基础,在MATLAB软件平台上,建立离散数据分析模型,计算出待测系统的传递函数。将辨识出的传递函数用于EPS开发,实验证明辨识方法是有效的且辨识结果可指导控制软件设计。     

基于整车动力学的电动助力转向系统建模仿真

结合EPS的结构和动力学特性,建立了EPS的动力学方程,采用PID控制方法分别对电机进行助力和回正控制,并结合三自由度的整车模型(考虑侧倾影响)和Fiala轮胎模型建立了EPS整体仿真模型.分析了EPS系统对方向盘瞬态响应品质的影响以及路面冲击下汽车纵横向加速度的变化.     

汽车转向/防抱死制动系统的协调控制研究

协同控制结构由执行级和协调级组成。在执行级中,设计基于最佳滑移率的汽车防抱死制动可调节滑模控制器。针对滑模控制中固有抖振缺陷,自动适时调节控制参数增益以消弱抖振。此外,设计基于鲁棒自适应控制的横摆力矩控制器和主动前轮转向控制器力求改善汽车动态响应、鲁棒自适应性和稳定性。在协调级中,设计适用于复杂工况的制动力分配策略,并提出一种协调控制转向系统和制动系统的新方法。最后用仿真结果验证所设计控制算法的稳定性和有效性。     

分布式指挥控制系统协同机制研究

为解决分布式指挥控制系统设计中的决策协同问题,提出了一种基于多智能体系统协同机制的多决策者决策同方法.利用面向对象的软件设计思路提出了指挥控制系统决策协同策略的一般表示方法,并综合考虑策略需求、策略费用、方案质量及领域需求等多种因素提出了协同策略的择优机制.该文提出的协同策略的一般表示方法可在不同态势下和不同领域中重用,协同策略的择优机制使得指挥控制智能体具备在不同的战场态势下选择相对最优的决策协同方法的能力.此种机制对于分布式指挥控制统建模研究提供了一种全新而实用的选择.     

基于Q学习算法的两交叉口信号灯博弈协调控制

Q学习和博弈论相结合解决相邻两交叉口信号灯协调控制问题。在基本Q学习算法的基础上引入博弈论,以Q值作为赢得函数建立赢得矩阵。相邻两交叉口之间的协调关系属于二人非零和合作博弈,采用Nash公理方法求得其谈判解,并以此作为Q学习策略选择的依据实现两交叉口协调控制。应用Paramics交通仿真软件进行算法仿真,结果表明该方法的有效性。     

一种基于多等级拥塞标记的分层组播方案

针对分层组播中存在的公平性、分组丢失、收敛和响应速度缓慢等问题,提出一种基于多等级拥塞标记的分层组播方案LM-MCM。该方案通过引入一个多等级拥塞标记策略,使中间路由器能够根据输出端口的队列状况对流经本端口的组播分组进行标记,接收端根据标记值判断当前网络的拥塞等级,并据此进行相应的层次订阅调整,实现对网络拥塞的响应。仿真实验表明新方案能够快速收敛到最优订阅层次并逐渐稳定在该层次上;当网络发生拥塞时能够及时响应拥塞以减少不必要的分组丢失;同时LM-MCM还具有良好的会话间公平性和一定程度的TCP友好性。     

YFK-1仿真试验控制台的研究与开发

仿真试验控制装置是水下航行器控制系统半实物仿真中不可缺少的设备。论文以水下航行器半实物仿真系统为应用对象，以工业控制计算机和数据采集卡为硬件平台，采用LabVIEW开发工具，开发完成了YFK．1仿真试验控制台。该控制台接收来自ADI仿真计算机的仿真信号及外部设备驱动信号，采用A／D、D／A、TTL、光隔离、VMIC反射内存实时网络等接口，实现了多路模拟量、数字量的检测和显示。开发的系统具有控制、检测、监测和报警功能，且具有和高级语言C＋＋的接口，可以调用C＋＋的源程序，大大加强了仪器的灵活性。     

移动机器人网络运动协调的控制与仿真

研究移动机器人网络运动协调的仿真框架与分散控制律的设计。建立了传感范围有限、差速驱动移动机器人网络的数学模型:单个机器人的运动由运动学与动力学方程描述,且驱动力矩和速度有限;有向图和proximity图分别描述机器人间的通信网络和互感网络。设计了基于MATLAB/SIMULINK的运动协调仿真框架,并在此基础上设计了带速度约束的平行运动与自组织编队生成协调控制律。仿真结果证明控制器设计的有效性和仿真框架对不同分散控制律的适用性。     

水下机器人自主控制系统的设计与实现

水下机器人(简称AUV)的自主控制系统起着相当于人类"大脑"的作用,它是AUV的核心技术。本文在QNX操作系统下利用多线程技术设计并实现了AUV自主控制系统。介绍了AUV混杂系统结构和自主控制原理,给出了自主控制系统的多线程结构。设计了多线程同步模块,并与QNX消息传递机制相结合实现了AUV自主控制系统线程间的同步与通信。最后在半实物仿真平台上结合具体案例对自主控制系统进行了验证。仿真结果表明AUV自主控制系统能够正确协调各个线程自主完成使命。     

星载SAR干涉测量中伴随卫星编队构形保持与姿态控制的协同

研究星载SAR干涉测量中伴随卫星编队构形保持与姿态控制的协同问题。首先,简介主SAR卫星与伴随卫星编队所构成干涉测量系统的工作原理,当主SAR卫星施加偏航导引补偿多普勒频移时,为实现波束指向同步,伴随编队需进行构形与姿态的协同控制。给出协同控制框架结构图,通过设置轨道协同规划器与姿态协同规划器明确了解决方案;进而从构形规划、姿态规划、构形与姿态协同控制三方面具体地阐述伴随编队的协同控制技术。最后对构形保持、姿态规划和姿态控制进行数值仿真,结果表明伴随编队的协同控制满足波束指向同步要求,所提出的协同控制方案具有可行性。     

超空泡航行体鲁棒控制研究

超空泡航行体独特的航行环境决定它是一个具有多耦合、系统参数不确定性特点的多变量系统.针对超空泡航行体的上述特点,开展了对超空泡航行体控制系统的鲁棒性设计方法的研究.在超空泡航行体的纵平面内数学模型的基础上,设计了超空泡航行体运动的鲁棒控制器,并在MATLAB7.0环境下进行了仿真,仿真结果验证了该鲁棒控制器对超空泡航行体运动控制的有效性和鲁棒性.     

一种基于SOA的指控仿真系统的分层体系结构

针对以往指控仿真系统体系结构对中心服务器的依赖程度大,提出了一种基于SOA（Service Oriented Architecture）的分层体系结构。利用这种结构,运用SCA（Service Component Architecture）方法将指控仿真系统的服务进行构建与组合,在系统交互过程中结合Web服务实现下层功能组件的透明封装和上层服务的灵活调用,从而缓解了中心服务器的数据处理压力,提高了系统的鲁棒性。仿真结果表明：技术的可行性和实用性,同时可以运用这种分层的体系结构来开发其他的具有中心服务器的异构系统。