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基于改进混沌优化的选择性催化还原系统参数辨识方法

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吉林大学学报（工学版） 2024年第2期54卷 550-557页

作者：赵靖华杜世豪刘靓葳胡云峰孙耀解方喜吉林师范大学计算机学院吉林四平136002 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 长春金融高等专科学校信息技术学院长春130028

针对选择性催化还原系统(SCR)系统在工作过程中,模型参数会受到老化、损耗等影响发生偏移,特别是催化剂硫中毒会造成氨的最大吸附能力严重下降,导致SCR系统失效的问题,提出了融合加速混沌优化和单一搜索(SCOA+SSA)算法的参数在线辨识方... 详细信息

针对选择性催化还原系统(SCR)系统在工作过程中,模型参数会受到老化、损耗等影响发生偏移,特别是催化剂硫中毒会造成氨的最大吸附能力严重下降,导致SCR系统失效的问题,提出了融合加速混沌优化和单一搜索(SCOA+SSA)算法的参数在线辨识方法。该方法能同时辨识SCR系统化学反应动力学中8项关键参数。试验结果表明:该方法能在SCR系统中氨的最大吸附能力阶跃下降时,实时辨识得到新的系统参数;并且,相比于传统的SCOA方法,本文提出的SCOA+SSA方法能将辨识精度提高5.44%,但付出的代价是增加了2.9%的耗时。

关键词：自动控制技术参数在线辨识加速混沌优化算法选择性催化还原系统

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未知初始跟踪条件的非线性系统预设性能有限时间有界H_(∞)控制

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控制与决策 2024年第7期39卷 2215-2223页

作者：李小华包海强刘辉辽宁科技大学电子与信息工程学院辽宁鞍山114051

研究一类具有外部扰动的非线性系统在初始跟踪条件未知情况下的预设性能有限时间有界H_(∞)控制问题.针对预设性能控制设计,提出一个新的误差转换思想,并据此设计新的预设性能函数,解决预设性能控制依赖于系统被约束量初始条件的问题.... 详细信息

研究一类具有外部扰动的非线性系统在初始跟踪条件未知情况下的预设性能有限时间有界H_(∞)控制问题.针对预设性能控制设计,提出一个新的误差转换思想,并据此设计新的预设性能函数,解决预设性能控制依赖于系统被约束量初始条件的问题.基于所提出预设性能函数、有限时间控制理论以及有界H_(∞)的设计方法,获得系统无需初始跟踪条件的预设性能有限时间有界H_(∞)控制器,同时解决非线性系统在有界稳定情况下难以设计H_(∞)控制器的问题,保证跟踪误差以预先设定的动态性能在有限时间内收敛至平衡点附近的小邻域内,并对外部干扰有较强的鲁棒性能.

关键词：非线性系统未知初始条件预设性能控制有限时间控制有界H_(∞)控制自适应控制

三相PWM整流器离散空间矢量无模型预测电流控制策略

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电机与控制学报 2024年第6期28卷 163-170页

作者：胡存刚尹政张悦罗魁芮涛冯壮壮中国电力科学研究院有限公司新能源与储能运行控制国家重点实验室北京100192 安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 安徽大学互联网学院安徽合肥230601

针对PWM整流器模型预测控制对系数参数准确性高度依赖的问题,提出一种基于离散空间矢量的无模型预测电流控制(MFPCC)策略。该策略通过矢量合成,在每个控制周期应用两个基本矢量,提高了预测电流的准确性;通过峰谷采样,分别测量并存储上... 详细信息

针对PWM整流器模型预测控制对系数参数准确性高度依赖的问题,提出一种基于离散空间矢量的无模型预测电流控制(MFPCC)策略。该策略通过矢量合成,在每个控制周期应用两个基本矢量,提高了预测电流的准确性;通过峰谷采样,分别测量并存储上一控制周期两个基本矢量作用下的电流梯度;并建立电流梯度方程,从而根据应用矢量的电流梯度进一步更新剩余6个未应用矢量的电流梯度,结合当前时刻的电流采样值,实现未来时刻的电流预测,得到下一时刻最优的虚拟矢量。该方法不依赖于任何系统参数,且消除了传统MFPCC策略中电流梯度更新停滞现象,降低了输出电流谐波。最后,通过实验和仿真验证了所提方法的有效性和优越性。

关键词： PWM整流器无模型预测电流控制离散空间矢量电流梯度更新停滞现象

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无关初始条件的全状态约束事件触发渐近跟踪控制及其应用

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系统科学与数学 2024年

作者：刘辉李小华丁磊辽宁科技大学电子与信息工程学院

针对一类控制方向未知的非严格反馈非线性系统,提出一种新的全状态约束事件触发渐近跟踪控制策略.该策略基于非线性映射与系统转换方法,在全状态约束控制中去掉了对系统初始状态的依赖,同时设计了一个新的性能约束函数使系统跟踪误差在... 详细信息

针对一类控制方向未知的非严格反馈非线性系统,提出一种新的全状态约束事件触发渐近跟踪控制策略.该策略基于非线性映射与系统转换方法,在全状态约束控制中去掉了对系统初始状态的依赖,同时设计了一个新的性能约束函数使系统跟踪误差在有限时间内收敛到平衡点附近的邻域内.为了避免控制输入初始值过大,本文考虑零初始控制输入的控制方式,设计一种新的输入调节函数,并将其引入事件触发机制,确保系统事件触发控制输入具有零初始值.所设计的控制器保证了系统的全状态约束性能和渐近跟踪性能,使所有的转换误差渐近收敛到0.机械臂系统的仿真研究验证了所提方法的有效性和优越性.

关键词：非线性系统控制方向未知全状态约束零初始控制输入渐近跟踪

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内部废气耦合点火对甲醇燃烧和排放的影响

吉林大学学报（工学版） 2024年第3期54卷 631-640页

作者：李晓娜解方喜赵靖华刘宇孙耀吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 吉林师范大学计算机学院长春130022

基于自主开发的液压可变气门机构,研究了内部废气再循环(EGR)耦合点火策略对甲醇发动机节能减排的改善潜力。结果表明,随着排气门升程的降低,内部EGR率增大。内部EGR增大导致缸内压力和缸内燃烧温度峰值下降,燃烧重心推迟,燃烧持续期延... 详细信息

基于自主开发的液压可变气门机构,研究了内部废气再循环(EGR)耦合点火策略对甲醇发动机节能减排的改善潜力。结果表明,随着排气门升程的降低,内部EGR率增大。内部EGR增大导致缸内压力和缸内燃烧温度峰值下降,燃烧重心推迟,燃烧持续期延长,燃烧循环变动增加。适当地调整点火正时,甲醇发动机在42%内部EGR下仍能使燃烧重心分布在合理的范围内并平稳运行。另外,内部EGR结合点火正时在不同负荷下对油耗和排放的改善效果不同,在20%负荷下有效热效率和燃油消耗率改善效果最佳,分别提高了3.2%和12.7%;在40%负荷下对NOx和HC排放改善效果最佳,分别降低了64.25%和20.8%。

关键词：内燃机可变排气门升程废气再循环燃烧特性排放特性

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基于电化学阻抗谱的电池组不一致性诊断

汽车工程 2024年第7期46卷 1167-1176页

作者：姚晗欣王学远袁永军戴海峰魏学哲同济大学汽车学院上海201804 同济大学新能源汽车工程中心上海201804 上海炙云新能源科技有限公司上海201806

电池组中的单体电池之间可能会存在温度、荷电状态、老化状态(容量和内阻)等不一致。由于“短板效应”的存在,不一致性将会影响电池组的整体性能发挥,及时准确地进行不一致性诊断非常必要。考虑到上述提及的不一致性会对电极过程特性产... 详细信息

电池组中的单体电池之间可能会存在温度、荷电状态、老化状态(容量和内阻)等不一致。由于“短板效应”的存在,不一致性将会影响电池组的整体性能发挥,及时准确地进行不一致性诊断非常必要。考虑到上述提及的不一致性会对电极过程特性产生影响,进而反映在电化学阻抗谱(EIS)和弛豫时间分布(DRT)上,本文在结合等效电路厘清几种不一致性对EIS和DRT的影响规律后,创新性地提出了一种基于EIS和DRT的电池组不一致性诊断方法。通过将异常电池混入一组一致性良好的电池中,对比分析了K-means、AP和DBSCAN等无监督聚类算法性能,结果表明DBSCAN诊断准确率为99.2%,可以实现电池组内单体电池不一致性差异的准确诊断。

关键词：锂离子电池电化学阻抗谱弛豫时间分布不一致性无监督聚类

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基于最小二乘的车速解耦路面辨识方法

吉林大学学报（工学版） 2024年第7期54卷 1821-1830页

作者：刘建泽柳江李敏章新杰青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022

针对路面辨识方法需要大量训练集或高的算力支撑不利于驾乘感提升实现的问题,提出了一种改进的最小二乘估计方法,无需训练集,直接采集悬架响应来辨识路面激励及路面等级变化。在建立的路面等级系数和车速为变参数模型的基础上,探讨路面... 详细信息

针对路面辨识方法需要大量训练集或高的算力支撑不利于驾乘感提升实现的问题,提出了一种改进的最小二乘估计方法,无需训练集,直接采集悬架响应来辨识路面激励及路面等级变化。在建立的路面等级系数和车速为变参数模型的基础上,探讨路面激励数据的取样处理规则,通过解耦行驶速度的影响,得到了实时的路面不平度系数。仿真结果表明,A-E级路面综合估值准确度在97%以上,对路面等级突变的响应时间少于0.15 s,对路面输入的跟随性能良好。采集不同路段不同车速下的实车动力学参数进行辨识,试验结果表明,该工况下估计值准确度为98.2%,与三米尺检测法所得实际路面等级相符,验证了这种车速解耦路面辨识方法的可行性及准确性。

关键词：车辆工程路面估计最小二乘法路面不平度车速解耦

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温湿度变化对车用燃料电池输出性能的影响

储能科学与技术 2024年第3期13卷 870-878页

作者：乔雨田刘永峰禹永帅张璐姚圣卓裴普成北京建筑大学北京100044 清华大学北京100084

研究温湿度变化对车用燃料电池输出性能(输出电压和功率)的影响可为高精度进气控制策略提供有效的依据。本工作提出了一个温湿度-电流(temperature and relative humidity-current,TRH-C)模型,该模型考虑了电池内部电化学反应、电渗迁... 详细信息

研究温湿度变化对车用燃料电池输出性能(输出电压和功率)的影响可为高精度进气控制策略提供有效的依据。本工作提出了一个温湿度-电流(temperature and relative humidity-current,TRH-C)模型,该模型考虑了电池内部电化学反应、电渗迁移和加湿冷凝三部分水来源,揭示了电流随温湿度变化规律和由水活度表征的电渗迁移系数计算式。根据电池流道实物在计算软件COMSOL中建立网格,将TRH-C模型导入并应用有限体积法进行计算;搭建了燃料电池测试系统,在工作温度60℃和70℃、相对湿度分别为50%和100%条件下进行了实验并进行数据处理;并对通过TRH-C模型得到的极化曲线与实验数据进行比较,分析了电流密度和膜水含量分布云图。结果表明,TRH-C模型能预测燃料电池的性能,在工作温度为60℃、相对湿度为50%时,电压和功率密度的相对误差最大(电流密度为0.018 A/cm^(2)),分别为3.674%和3.696%。工作温度升高会导致膜水含量降低,但相对湿度增大会导致膜水含量升高。

关键词：温湿度车用燃料电池电流密度分布水含量

基于DMPC的无信控交叉口智能网联车辆多车协同轨迹规划

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汽车安全与节能学报 2024年第2期15卷 235-241页

作者：金立生魏青嵩谢宪毅石业玮雒国凤李克强燕山大学车辆与能源学院秦皇岛066000 清华大学智能绿色车辆与交通全国重点实验室(原汽车安全与节能国家重点实验室)北京100083

为了解决智能网联自动驾驶环境下无信控十字交叉口多车协同通行的冲突问题,该文提出了一种基于分布式模型预测控制(DMPC)的多车协同轨迹规划方法。采用分布式模型预测框架实现多车协同轨迹规划的分布式独立计算,利用滚动时域预测周车轨... 详细信息

为了解决智能网联自动驾驶环境下无信控十字交叉口多车协同通行的冲突问题,该文提出了一种基于分布式模型预测控制(DMPC)的多车协同轨迹规划方法。采用分布式模型预测框架实现多车协同轨迹规划的分布式独立计算,利用滚动时域预测周车轨迹实现车-车未来状态交互,基于智能网联环境车-车交互通信功能实现规划结果共享;引入道路边界约束、加速度约束与碰撞约束等车辆安全约束条件,通过二次规划求解可以安全通行十字路口的多车轨迹;基于MATLAB驾驶场景生成模块建立无信控十字交叉口环境,并在2种场景下验证了该方法的有效性。结果表明:在直行工况和左转工况下多车间最小距离分别为2.58 m和2.99 m,均满足避撞的安全距离约束,实现了多车之间的协同避撞并且能够保证通行效率。

关键词：车辆工程无信控十字交叉口多车协同分布式模型预测控制(DMPC) 轨迹规划