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混合动力汽车牵引力分层控制与硬件在环试验

农业机械学报 2011年第4期42卷 8-12页

作者：赵峰罗禹贡李克强张文明北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

传统内燃机汽车牵引力控制系统发出的控制命令无法直接给混合动力汽车,需要重新设计混合动力汽车的牵引力控制系统。提出ISG型混合动力汽车牵引力分层控制体系,上层控制采用基于动态滑模的整车期望驱动总力矩制定策略;中层控制采用基于... 详细信息

传统内燃机汽车牵引力控制系统发出的控制命令无法直接给混合动力汽车,需要重新设计混合动力汽车的牵引力控制系统。提出ISG型混合动力汽车牵引力分层控制体系,上层控制采用基于动态滑模的整车期望驱动总力矩制定策略;中层控制采用基于低通滤波的发动机目标转矩设计算法和基于模型匹配二自由度控制的转矩动态协调控制策略;底层控制采用基于动态补偿的系统退出策略。对控制系统进行了仿真和硬件在环试验验证,结果表明提出的混合动力汽车牵引力控制方法能够快速、准确地抑制车轮的过度滑转,有效地实现了ISG型混合动力汽车牵引力控制功能。

关键词：混合动力汽车牵引力控制分层控制硬件在环试验

拖拉机电液耦合转向试验平台设计与硬件在环试验

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农业机械学报 2020年第S01期51卷 525-534,549页

作者：徐广飞逄焕晓陈美舟宋志才赵殿报刁培松山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255049 聊城市农业科学研究院聊城255000

针对电液耦合转向方案转向特性尚不明晰、转向数据采集和记录困难等问题,提出一种硬件在环拖拉机电液耦合转向试验平台设计方案。平台参数设计过程主要考虑功率损耗,为了满足电液耦合转向系统的性能要求,进行精度设计与量程设计。通过... 详细信息

针对电液耦合转向方案转向特性尚不明晰、转向数据采集和记录困难等问题,提出一种硬件在环拖拉机电液耦合转向试验平台设计方案。平台参数设计过程主要考虑功率损耗,为了满足电液耦合转向系统的性能要求,进行精度设计与量程设计。通过总体参数设计,得到电动助力、液压助力和阻力加载系统的参数计算模型,并基于AMESim建立电液耦合转向系统的控制与机械模型仿真进行了参数优化。通过基于dSPACE以及PXI的硬件在环控制方案,进行了各类转向工况试验验证,验证结果表明:阻力加载模拟系统能根据不同的地面条件、行驶工况等参数实现动态加载,响应速度和控制精度均能实现田间阻力模拟要求;电液助力转向系统能够产生较好的平滑助力,具有良好的转向路感;控制系统能与各传感器硬件协同配合,使拖拉机电液耦合转向试验平台具有良好的响应特性,能够真实还原拖拉机转向过程。

关键词：拖拉机电液耦合转向系统阻力模拟液压调控硬件在环试验

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车辆防滑控制原型硬件在环试验

吉林大学学报（工学版） 2006年第S2期36卷 29-35页

作者：赵健李静吴云平李幼德宋大凤吴坚吉林大学汽车工程学院长春130022

针对某4×2车辆,提出了一种适用于车辆驱动/制动工况的防滑控制算法。驱动防滑采用发动机力矩和驱动轮制动的联合控制方式,制动防滑采用基于门限值的制动控制方式。在Matlab/Simulink环境下建立了控制算法原型,并搭建了防滑控制系统硬... 详细信息

针对某4×2车辆,提出了一种适用于车辆驱动/制动工况的防滑控制算法。驱动防滑采用发动机力矩和驱动轮制动的联合控制方式,制动防滑采用基于门限值的制动控制方式。在Matlab/Simulink环境下建立了控制算法原型,并搭建了防滑控制系统硬件在环试验平台,通过硬件在环试验对控制算法原型进行的验证结果表明,算法能有效抑制车轮的过度滑转或滑移,提高车辆牵引性能、制动性能和操纵稳定性能。

关键词：车辆工程防滑控制控制原型硬件在环试验

微型燃气轮机发电机组快速原型控制器硬件在环试验研究

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航空发动机 2019年第1期45卷 70-75页

作者：余跃张天宏盛汉霖谢琦林志祥南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

为了验证燃气轮机发电机组控制器的全状态控制、故障识别与处置功能,提出了1种基于cRIO快速原型控制器的硬件在环仿真方案。该系统包括1套模块化设计的快速原型控制器、高精度的接口模拟器、基于Simulink设计的燃气轮机发电机组数学模... 详细信息

为了验证燃气轮机发电机组控制器的全状态控制、故障识别与处置功能,提出了1种基于cRIO快速原型控制器的硬件在环仿真方案。该系统包括1套模块化设计的快速原型控制器、高精度的接口模拟器、基于Simulink设计的燃气轮机发电机组数学模型和控制系统监控软件。硬件在环试验表明:快速原型控制器具备燃气轮机发电机组的全状态控制功能;针对注入的7种典型故障,快速原型控制器能快速识别和合理处置。通过硬件在环试验验证的快速原型控制器可用于对真实燃气轮机发电机组的控制。

关键词：快速原型控制器微型燃气轮机发电机组全状态控制故障处置硬件在环试验航空发动机

基于LabVIEW的汽车ABS硬件在环试验

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2009年第1期32卷 89-92页

作者：初长宝陈无畏刘翔宇祝辉秦明辉合肥工业大学机械与汽车工程学院安徽合肥230009

基于LabVIEW RT模块,进行了ABS电控单元开发及硬件在环试验。硬件在环试验有效地解决了软硬件实时运行的问题,能够在线实时调整控制参数,降低了开发周期和成本;试验结果表明,自行开发的ABS电控单元能够有效缩短制动距离,同时,具有较好... 详细信息

基于LabVIEW RT模块,进行了ABS电控单元开发及硬件在环试验。硬件在环试验有效地解决了软硬件实时运行的问题,能够在线实时调整控制参数,降低了开发周期和成本;试验结果表明,自行开发的ABS电控单元能够有效缩短制动距离,同时,具有较好的方向保持性,为ABS实际控制器的开发奠定了基础。

关键词：汽车防抱制系统硬件在环试验 LabVIEW RT模块

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基于硬件在环试验的汽车线控转向系统研究

基于硬件在环试验的汽车线控转向系统研究

作者：李雄上海交通大学

学位级别：硕士

自动驾驶技术是目前汽车重要的发展方向之一,其发展进程中,线控（X-by-Wire）技术的发展由于易实现集成控制而日益受到重视。线控转向（Steer-by-Wire,SBW）系统主要特点在于去除了中间转向轴、直接采用电机实现转向控制和力矩反馈控制... 详细信息

自动驾驶技术是目前汽车重要的发展方向之一,其发展进程中,线控（X-by-Wire）技术的发展由于易实现集成控制而日益受到重视。线控转向（Steer-by-Wire,SBW）系统主要特点在于去除了中间转向轴、直接采用电机实现转向控制和力矩反馈控制,因而具有结构紧凑、布置方案灵活且更易于实现集成控制的优点,有助于实现更高级别的自动驾驶,已成为自动驾驶汽车实现避障避险的关键技术之一。本文基于硬件在环试验对汽车线控转向系统进行了研究,主要内容包括以下几个部分。首先,在对相关文献综述分析的基础上,对SBW系统实验台架方案进行了分析和硬件选型。对电机布置方案进行了分类介绍,总结了四种常用的电机布置方案及其优缺点;针对SBW实验台架不能模拟轮胎实际回正力矩的情况,在对各类转向阻力施加方案对比和分析的基础上,选取了结构简单、且与实车匹配度较高的单电机前轮转向方案,同时也选取了可模拟不同工况、可大范围调节负载转矩的磁粉制动器负载模拟方案;针对所选方案,根据对标车型的相关数据进行了SBW系统方案设计和相关硬件选型。然后,针对所研究的SBW系统进行了控制系统设计。搭建了SBW系统动力学模型,同时采用Car Sim软件搭建了整车动力学模型运行环境,并进行了转向执行控制器和车辆稳定控制器设计;考虑到内模控制器稳定性和鲁棒性好的特点,设计了一个转向执行总成内模控制器,在Car Sim和Matlab/Simulink联合仿真环境下进行了正弦波扫频输入和侧翻转向驾驶员开环输入工况测试、以及双移线和避撞工况驾驶员闭环输入工况测试等。测试结果表明,所设计的底层转向系统控制器可很好地跟踪前轮转角;针对线控转向系统上层控制器,基于车辆稳定性的控制目标,进行了变传动比控制策略研究,分析比较了横摆角速度增益不变和侧向加速度增益不变的变传动比特性。考虑到滑模控制可自由设计滑动模态且物理实现简单的特点,设计了一个对车辆横摆角速度进行反馈的滑模控制器,以实现车辆线控主动转向的功能。在建立的Car Sim和Matlab/Simulink联合仿真环境下,对所设计的滑模控制器性能进行了联合仿真实验测试,结果表明,该滑模控制器可以很好地跟踪车辆理想横摆角速度,从而保证车辆行驶中良好的操纵稳定性。最后,基于搭建的d SPACE实时仿真平台进行了硬件在环试验,包括SBW系统各部件间通讯协议调试和转向执行总成硬件在环试验。试验测试结果表明,所搭建的SBW系统硬件在环试验台可正常实现线控转向功能,且SBW执行机构模块可很好的跟踪前轮转向命令。

关键词：自动驾驶线控转向系统联合仿真硬件在环试验

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主动避撞系统研究及硬件在环试验

主动避撞系统研究及硬件在环试验

作者：丁伟重庆交通大学

学位级别：硕士

伴随汽车行业的快速发展,汽车保有量的不断提升,汽车虽然给人们通行带来了极大的便利,但是同样带来了很多隐患。其中,追尾是较为常见的交通事故,给人们造成了不同程度的损失,而在追尾事故中,很大一部分是由于驾驶员未能在有效时间内完... 详细信息

伴随汽车行业的快速发展,汽车保有量的不断提升,汽车虽然给人们通行带来了极大的便利,但是同样带来了很多隐患。其中,追尾是较为常见的交通事故,给人们造成了不同程度的损失,而在追尾事故中,很大一部分是由于驾驶员未能在有效时间内完成避撞措施导致的,安全气囊等被动措施并不能从根源解决此类问题,因而,属于先进驾驶辅助系统中的主动避撞控制系统应运而生,致力于降低追尾等碰撞损失,主要分为纵向主动避撞和横向主动避撞,纵向主要表现为制动,横向主要表现为转向。本文以汽车各轮滑移率为控制目标,以纵向距离等状态量为评价指标设计了纵向主动避撞控制系统,基于模糊滑模算法设计了纵向控制器,通过纵向风险评估模型选择合适的制动时间,控制各轮滑移率保持在期望滑移率附近,使得汽车在紧急避撞过程中获得最大制动减速度,在最短制动距离内避撞;以汽车侧向位移为控制目标,以质心侧偏角等状态量为评价指标设计了横向避撞控制系统,基于预瞄PID算法设计了横向控制器,通过横向风险评估模型选择合适的转向时间,使得汽车在紧急避撞过程中跟踪期望避撞轨迹,沿最优路径避撞。并基于Car Sim软件搭建了整车动力学仿真模型,基于MATLAB/Simulink软件搭建了控制器仿真模型,通过联合仿真验证了主动避撞控制系统的控制效果。在试验方面,以某款乘用车制动器零部件为底层设计了制动控制系统台架,电动缸和柱塞泵为主要增压源,电磁阀为主要控制方式;以某款乘用车转向器零部件为底层设计了转向控制系统台架,方向盘转角为主要控制目标。基于PXI和d SPACE硬件以及Lab VIEW和Simulink软件搭建了硬件在环试验平台,以CAN总线为主要通信载体,对制动试验台架进行了制动压力调试及对转向试验台架进行了硬件在环试验。最后,通过联合仿真验证了纵向主动避撞控制系统的可行性,仿真结果表明纵向主动避撞控制系统能够在紧急情况下对汽车纵向制动距离有很好的控制效果;通过联合仿真及硬件在环试验验证了横向主动避撞控制器的可行性,试验结果表明横向避撞控制器不仅能在仿真中,而且在控制真实的执行器时同样能够出色地完成避撞任务。

关键词：汽车主动避撞系统仿真硬件在环试验

无动力中断机械式自动变速器硬件在环试验系统研究

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无动力中断机械式自动变速器硬件在环试验系统研究

作者：常浩华南理工大学

学位级别：硕士

无动力中断机械式自动变速器(UST-Uninterrupted Shift Transmission)是最近几年提出的一种新型变速器传动方案。其利用平行轴式高低齿轮副特殊转速关系与可控化的超越离合器的合理组合,实现了UST的动力性换挡。UST既克服了机械式自动... 详细信息

无动力中断机械式自动变速器(UST-Uninterrupted Shift Transmission)是最近几年提出的一种新型变速器传动方案。其利用平行轴式高低齿轮副特殊转速关系与可控化的超越离合器的合理组合,实现了UST的动力性换挡。UST既克服了机械式自动变速器换挡时动力存在中断的缺点,又避免了双离合器变速器动力性换挡时双离合器复杂的搭接控制。汽车自动变速传动系统硬件在环(HIL-Hardware-in-the-loop)试验系统近年来广泛应用于自动变速器性能测试和电控单元及控制策略的验证与优化。本文围绕建立UST硬件在环试验系统主要开展以下工作:(1)深入研究了基于联动式换挡机构的新型UST总体结构方案,并对多模可控换挡器(MCS-Multimode Controlled Shifter)和联动式换挡机构的结构组成及运动特性进行了分析,在此基础上阐明了新型UST的换挡原理以及其在常见工况下的工作方案。(2)基于Matlab/Simulink软件对UST动力传动系统进行建模,首先建立了发动机平均值模型,利用GT-Power软件对模型中的相关待定参数进行辨识,并分析了所建立发动机平均值模型的动态响应特性;根据UST传动方案组成建立了离合器转矩模型、MCS动态模型及整车行驶阻力模型;然后建立了UST选换挡电机模型,设计了换挡电机的控制策略,并对其动态特性进行了仿真分析;最后制定了UST传动系统的换挡规律。(3)基于所建立的UST系统动力学模型进行仿真,分析了UST的换挡品质;针对UST换挡品质较差的问题,本文提出了采用极小值原理来优化UST的换挡品质,并制定了UST汽车换挡离合器最优控制换挡策略,仿真分析结果表明所制定的最优控制换挡策略可以使UST的换挡冲击度得到明显降低,并且使其滑摩功控制在比较合理的范围内。(4)基于Real-Time Windows Target目标环境建立了UST硬件在环仿真试验系统,并通过UST硬件在环仿真试验对电控单元的功能特性进行了验证。试验结果表明所建立的硬件在环试验系统基本上可以满足电控单元实时性的要求,UST整车动力学模型可以依照电控单元中存储的换挡规律进行换挡动作,并且具有良好的换挡品质,从而证明电控单元在换挡过程中起到了较好的控制效果。本文所建立的UST硬件在环试验系统将为UST性能测试和控制系统开发提供一种新的解决方案,这不仅为UST电控系统优化以及UST进行实车试验奠定基础,也为其他类型的自动变速传动系统硬件在环研究提供借鉴。

关键词：汽车变速器硬件在环试验换挡品质

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汽车ABS控制策略设计与硬件在环试验验证

汽车实用技术 2015年第12期12卷 63-64,80页

作者：黄亮李刚辽宁工业大学汽车与交通工程学院辽宁锦州121001

针对汽车防抱死制动系统ABS控制的研究,论文从实车应用角度提出了一种新型ABS控制策略。控制策略以滑移率为主要控制目标,以车轮角加速度为辅助控制目标进行了逻辑门限值控制,基于电控制动系统硬件在环试验平台,利用Car Sim与Matlab/Sim... 详细信息

针对汽车防抱死制动系统ABS控制的研究,论文从实车应用角度提出了一种新型ABS控制策略。控制策略以滑移率为主要控制目标,以车轮角加速度为辅助控制目标进行了逻辑门限值控制,基于电控制动系统硬件在环试验平台,利用Car Sim与Matlab/Simulink搭建整车仿真模型并编写ABS控制策略程序,选取车辆模型和高速对开路面紧急制动仿真试验工况进行硬件在环试验验证。试验结果表明:设计的新型ABS控制策略具有良好的制动效能且提高了制动时的方向稳定性。

关键词：汽车制动防抱死控制硬件在环试验制动系统