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基于磁流变减振器的整车控制方式研究

系统仿真学报 2007年第13期19卷 2984-2987页

作者：方子帆邓兆祥三峡大学机械与材料学院湖北443002 重庆大学机械工程学院重庆400044

为了分析在二自由度车辆模型设计的磁流变减振器的控制器直接构成整车控制系统的可能性,设计了整车控制系统的两前、两后和四通道三种控制方式并建立了相应的仿真模型和确定了系统参数。研究表明,在二自由度车辆模型环境下设计的磁流变... 详细信息

为了分析在二自由度车辆模型设计的磁流变减振器的控制器直接构成整车控制系统的可能性,设计了整车控制系统的两前、两后和四通道三种控制方式并建立了相应的仿真模型和确定了系统参数。研究表明,在二自由度车辆模型环境下设计的磁流变减振器的控制器可直接组合成整车控制系统,其中四通道控制方式比两通道控制方式的效果好15%左右。基于磁流变减振器的整车控制系统与基于液体减振器的整车振动系统相比,系统性能可以提高20%左右。

关键词：汽车工程半主动悬架四通道控制方式整车控制磁流变减振器

燃料电池混合动力参数辨识及整车控制策略优化

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机械工程学报 2009年第2期45卷 56-61页

作者：徐梁飞李相俊华剑锋李建秋欧阳明高清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

为优化燃料电池混合动力系统经济性及耐久性,建立了模型参数辨识及整车控制策略优化方法。首先给出了燃料电池混合动力系统氢气消耗及蓄电池模型参数的最小二乘离线辨识算法。台架试验验证了其有效性。其次给出了整车控制策略,包括电动... 详细信息

为优化燃料电池混合动力系统经济性及耐久性,建立了模型参数辨识及整车控制策略优化方法。首先给出了燃料电池混合动力系统氢气消耗及蓄电池模型参数的最小二乘离线辨识算法。台架试验验证了其有效性。其次给出了整车控制策略,包括电动机控制策略和能量管理策略两部分。电动机运行状态根据挡位信号和司机踏板信号可以划分为两类:制动状态和非制动状态。电动机目标转矩在这两类状态中采取不一样的计算方法。能量管理策略包括稳态分配和动态补偿两个模块。再次,采用基于多目标的遗传优化算法对整车控制策略相关参数进行优化,优化目标为混合动力系统在"中国城市公交典型工况"中等效氢气消耗量最小。工况测试结果表明,使用优化算法后系统经济性从9.6kg/100km提升到7.6kg/100km,减小了燃料电池输出功率的波动并维持蓄电池SOC在平衡点附近。

关键词：燃料电池混合动力最小二乘辨识整车控制能量管理多目标遗传优化算法

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汽车主动悬架的整车控制方法及仿真研究

机械设计 2008年第6期25卷 17-20页

作者：朱命怡杨丽云娄云河南机电高等专科学校汽车工程系河南新乡453002 新乡学院河南新乡453002

为了提高车辆主动悬架系统的性能,改善车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性,针对汽车主动悬架整车控制方法问题。以1/4车体模型,基于8板块的整车控制算法(Octa-Plate Control Method,OPCM),对汽车主动悬架整车控制方法进行了探讨,并进行了仿... 详细信息

为了提高车辆主动悬架系统的性能,改善车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性,针对汽车主动悬架整车控制方法问题。以1/4车体模型,基于8板块的整车控制算法(Octa-Plate Control Method,OPCM),对汽车主动悬架整车控制方法进行了探讨,并进行了仿真性研究。仿真结果表明:OPCM对车辆的垂直运动和车辆姿态控制都是非常有效的。同时,这种算法仅需要测量每个驱动机构未端的加速度,需要的传感器少,实现非常简单。因此,是一种较为理想的低成本控制算法,从而具有更大的实用价值。

关键词：主动悬架整车控制仿真 1/4车体模型

燃料电池电动轿车整车控制及能量流管理系统的研究与实现

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燃料电池电动轿车整车控制及能量流管理系统的研究与实现

作者：谢长君武汉理工大学

学位级别：硕士

开发电动汽车，在能源环保形式日益严峻的情况下倍受瞩目。燃料电池电动轿车以其特有的优势成为未来环保汽车的首选之一，本文以开发研究电动汽车为背景，以燃料电池电动轿车为研究对象，开展对整车控制及能量流管理系统的研究，主要研... 详细信息

开发电动汽车，在能源环保形式日益严峻的情况下倍受瞩目。燃料电池电动轿车以其特有的优势成为未来环保汽车的首选之一，本文以开发研究电动汽车为背景，以燃料电池电动轿车为研究对象，开展对整车控制及能量流管理系统的研究，主要研究成果如下：本文对燃料电池以及燃料电池电动车的类型、结构和硬件构成作了细致的分析。讨论了燃料电池电动轿车电气系统的结构，即整车控制及能量流管理系统、燃料电池发动机、DC／DC变换器、镍氢电池包、电机驱动系统等。详细分析了各组成模块的结构和功能，重点设计了整车控制及能量流管理系统。以数字信号处理器(DSP)为控制器核心，设计了整车控制及能量流管理系统的硬件系统，并设计了与各模块通信的接口模块;基于DSP的软件开发平台，对整车控制及能量流管理系统的软件系统进行了研究和设计。软硬件系统在整车联调过程中获得了满意的控制效果。基于CAN现场总线，研究解决了燃料电池电动轿车控制系统的通信方案和组网方式。基于标准的CAN协议，制定了适合于燃料电池电动汽车的通信协议，引入了抗干扰能力强的光纤传输介质，构建了分布式控制系统，并成功应用到FCEV整车系统中。提出了整车控制策略和能量流管理策略，基本形成了一套适合于燃料电池电动轿车整车控制系统的控制策略和算法。本文分析并提出燃料电池电动轿车的操纵策略，引入模糊控制思想，实现了对整车的运动控制;对车用两种能源电池的特性作了比较，得出各自的优势，提出了两种合理的能量流管理策略，通过分析比较给出了目前的具体实施方案。整个系统在调试过程中运行稳定，基本形成了具有自主知识产权的整车控制及能量流管理系统的雏形。通过实际道路行驶试验，获得满意的控制效果。

关键词：燃料电池电动轿车整车控制能量流管理光纤CAN总线控制策略

CANoe/MATLAB联合仿真在纯电动汽车整车控制开发中的应用

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汽车技术 2015年第3期 52-55页

作者：张炳力吴德新合肥工业大学

为搭建纯电动汽车整车控制器的总线仿真环境,利用CANoe/MATLAB接口模块将CANoe完善的总线仿真功能和MATLAB/Simulink的建模仿真功能结合起来,实现了整车控制单元模型、电机控制单元模型和电源管理控制单元模型在CANoe环境下的联合仿真... 详细信息

为搭建纯电动汽车整车控制器的总线仿真环境,利用CANoe/MATLAB接口模块将CANoe完善的总线仿真功能和MATLAB/Simulink的建模仿真功能结合起来,实现了整车控制单元模型、电机控制单元模型和电源管理控制单元模型在CANoe环境下的联合仿真。仿真结果表明,采用CANoe/MATLAB联合仿真可以对整车总线应用层协议和整车控制策略进行验证。

关键词：纯电动汽车整车控制联合仿真

纯电动客车整车控制系统软件设计及驱动控制策略研究

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纯电动客车整车控制系统软件设计及驱动控制策略研究

作者：杨一帆长安大学

学位级别：硕士

面对日益严峻的环境污染和能源紧缺问题,发展新能源汽车已成为汽车行业的必然选择,而在商用车领域,高效纯电动大客车已成为主要的发展方向之一,电机+AMT的动力系统构型以其动力性好、匹配电机小型化等特点仍然是主流的动力系统构型,本... 详细信息

面对日益严峻的环境污染和能源紧缺问题,发展新能源汽车已成为汽车行业的必然选择,而在商用车领域,高效纯电动大客车已成为主要的发展方向之一,电机+AMT的动力系统构型以其动力性好、匹配电机小型化等特点仍然是主流的动力系统构型,本文的研究对象是搭载新型电驱桥的纯电动客车,这种动力系统在电机+AMT构型的基础上进行优化升级,采用双电机+双变速箱的电驱桥,将动力电池的能量通过分配传递到两组电机和变速箱,从而实现整车的驱动。本文的主要任务是研究出与动力系统构型所匹配的整车控制器的软件控制系统。首先对整车控制器所控制的关键部件进行结构介绍与工作特性分析研究,确保各个部件在整车控制器的协调下高效安全的工作;然后对整车控制器的软件控制系统进行架构设计与具体功能的实现,以满足车辆行驶的基本要求;同时研究整车主控逻辑与驱动控制策略,根据当前车辆的运行状态划分不同的运行模式,在各个模式下对动力传动系统及辅助部件进行相应的控制,并对换挡策略与扭矩分配策略进行研究,确保在满足驾驶员动力需求的前提下,提高动力传动系统的效率,从而降低整车能耗;再通过硬件在环实验对于整车控制策略进行验证,主要验证是否实现了换挡策略及扭矩分配策略;最后进行实车实验,验证车辆是否满足动力性及经济性的要求。从最终的实验结果分析,本文研究的整车控制器软件控制系统实现了车辆的正常行驶,研究的驱动控制策略实现了动力传动系统效率的提高,优化了电机的工作点,满足了动力性及经济性要求。

关键词：纯电动双电机双变速箱整车控制驱动策略

电动汽车整车控制器中对象管理与任务调度的技术研究

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电动汽车整车控制器中对象管理与任务调度的技术研究

作者：方凡涛华中科技大学

学位级别：硕士

目前,电动汽车应用场合日趋复杂、功能日趋智能,而开发其整车控制器的模式依旧采用传统的“V”模式。通过该模式生成的裸奔软件在面对数量庞大的被控设备时,无法进行有效的设备管理与任务调度。由此就造成了电动汽车整车控制器开发过程... 详细信息

目前,电动汽车应用场合日趋复杂、功能日趋智能,而开发其整车控制器的模式依旧采用传统的“V”模式。通过该模式生成的裸奔软件在面对数量庞大的被控设备时,无法进行有效的设备管理与任务调度。由此就造成了电动汽车整车控制器开发过程中代码不通用、新功能开发周期过长、智能化进度缓慢的问题。为解决上述问题,本文做了如下工作:针对在电动汽车整车控制器的抽象层中,没有一种整车控制设备数字化(对象化)模型的问题,提出了一种“数据流向法”,对车载设备进行了分类;提出了一种“变化率判定法”计算出设备对象之间的层次关系,实现了对整车设备的对象化处理。针对电动汽车中被控对象数量繁多、当前车载软件无法高效地管理数量较大的对象的问题,提出了一种“跳跃式哈希网格”对象管理方法。将所有对象组成一维线性表,进行连续编号,并分成子母节点,然后对一维线性表中的所有母节点添加子节点的编号值,以此形成跳跃出口,然后通过母节点生成哈希表,最后添加跳跃地址,就形成了整个表的结构。通过这个结构,调整这个网格中母节点和子节点的数量就可以实现在不占用太多资源的情况下,对所有节点进行高效管理的目的。针对电动汽车中控制软件的数量十分庞大、当前车载软件没有实时任务调度功能的问题,提出了一种基于时间戳补偿和软中断的任务调度方法。通过测量任务上次执行的时间戳以及本次的执行时间戳,计算其周期性延迟偏差,并统计出整个操作系统内核环境的平均延迟,将得到的延迟时间作为补偿值对任务的周期属性进行补偿,并根据平均延迟值和优先级值来判断任务是否需要经过软中断进行剥夺式的调度。通过这一机制,可以实现对大量的任务进行周期精度在8微秒的实时调度。最后,在某型号的纯电动客车整车控制器,将上述算法移植在该车的操作系统中,通过算法实测实验,验证了本研究的可行性。

关键词：整车控制对象管理调度策略验证试验

智能电动汽车整车控制策略及中央控制系统研究

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智能电动汽车整车控制策略及中央控制系统研究

作者：刘立强青岛理工大学

学位级别：硕士

随着汽车现有技术的持续提高,汽车保有量逐年增加,汽车已变成大多数人出行的首选,但因此引发了一系列社会问题,它极大地影响了人们的出行效率,特别是多发的交通事故对人们的生命财产造成了严重的损失。电动汽车技术与智能控制技术相结... 详细信息

随着汽车现有技术的持续提高,汽车保有量逐年增加,汽车已变成大多数人出行的首选,但因此引发了一系列社会问题,它极大地影响了人们的出行效率,特别是多发的交通事故对人们的生命财产造成了严重的损失。电动汽车技术与智能控制技术相结合的智能电动汽车能够通过自动驾驶代替驾驶员对车辆进行控制,其快速响应和精确控制可有效避免车辆之间相撞的概率,降低交通事故的发生。同时,智能电动汽车以可再生的电能作为燃料,代替了不可再生的石油,有效的降低污染,减少能耗,可以避免传统车辆带来的诸多问题,具有明显的优势。本文针对电动汽车横纵向控制稳定性方面的问题进行了研究改进。基于智能电动汽车在道路行驶过程中,对横向和纵向运动实现智能控制的要求,通过自主设计的电动车,对电动汽车横纵向控制系统进行了研究。本文分析了电动汽车的车辆控制策略,阐述了汽车控制器的结构和功能,且设计了电动汽车的分区控制策略。介绍了汽车控制器在电动汽车不同运行方式下的工作状态,分析了汽车驾驶系统的控制和车辆能量的优化。通过试验,测定了电动车的结构及动力方面参数,建立了车辆二自由度运动微分方程和横向动力学模型,研究了横向控制策略;用模型预测控制算法,对电动汽车横向控制器进行了设计;以前轮转角、横向寻迹偏差、横摆角偏差及二者变化率作为系统的输入变量,系统得到反馈后,把横向寻迹偏差、横摆角偏差及二者变化率作为状态量显示出来。在设计智能电动汽车时,用步进电机取代传统方向盘控制车辆转向,用推杆电机控制油门开度和制动器制动力,通过对转向、油门和制动的控制,实现电动汽车自动转向的控制的功能。为了提高电动汽车行驶的稳定性,基于车辆纵向动力学模型,结合模糊PID控制算法,设计了电动汽车油门和制动的控制策略。并分析了油门与制动器相互转换的控制策略,以及车辆控制系统的硬件和软件组成结构。为验证横纵向控制策略的可靠性,对控制器进行LabVIEW仿真分析,在不同路段、不同速度的条件下观察控制器的控制能力及响应速度。仿真结果证明,智能电动汽车横纵向控制器均能较好的控制车辆以合适的速度进行寻迹和转向,当车辆行驶轨迹偏离时,控制器快速响应并控制车辆快速平稳地返回到原期望的轨迹上来。

关键词：智能电动汽车整车控制动力学模型系统仿真

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电传动履带推土机整车控制器的研究与开发

电传动履带推土机整车控制器的研究与开发

作者：董鑫涛长安大学

学位级别：硕士

推土机是国家基础建设中不可或缺的装备,它在各项工程中都发挥重要作用。但是,现有的推土机存在着效率低、油耗高、排放性差等缺点。近年来,工程机械厂商努力研发新式推土机。随着微电子技术在机器、车辆的深入应用,控制理论的的快速发... 详细信息

推土机是国家基础建设中不可或缺的装备,它在各项工程中都发挥重要作用。但是,现有的推土机存在着效率低、油耗高、排放性差等缺点。近年来,工程机械厂商努力研发新式推土机。随着微电子技术在机器、车辆的深入应用,控制理论的的快速发展,电传动系统推土机成为推土机研发的一个重要方向。电传动推土机的传动系统结构相对简单,油耗、排放相对较低,整机效率相对较高。整车控制器的性能是影响电传动推土机的工作性能的重要因子,其接收来自整车控制系统各个子控制器和各个传感器的数据,通过对数据的分析运算,向被控对象发出指令。本文主要研究如何合理的设计电传动推土机的整车控制器,然后开发了一款电传动履带式推土机的整车控制器。主要研究工作如下:(1)介绍了课题的背景和研究意义。工程车辆不同的传动系统进行了分析比较。分析了电传动传动系统的优缺点。国内外整车控制器的研究现状进行了简单的介绍。(2)分析了电传动履带式推土机电控系统的整体结构。整理出了整车控制器所需要输入输出的信号流。确定了整车控制器的功能需求。(3)基于dsPIC30F4011芯片设计了整车控制器的硬件。设计的主要电路模块有:最小控制系统电路、电源保护电路、模拟信号处理电路、数字信号处理电路、CAN通信电路、UART通信电路、PWM信号输出电路。(4)设计了整车控制器对整车的控制策略。设计了整车控制系统中CAN总线的通讯协议。在MPLAB IDE软件里采用C语言编写了整车控制器的软件程序。(5)通过在线调试器MPLAB ICD2对整车控制器软件进行了在线调试。调试结果验证了整车控制器的通信正常。在推土机整车模拟实验平台上对整车控制器进行了联调。实验模拟了推土机的各种行驶工况。实验结果验证了整车控制器可以实现对推土机电传动系统的有效控制。

关键词：电传动整车控制 PIC单片机 CAN总线 Altium Designer MPLAB