【摘 要】
:
为了解决化石能源引发的环境问题和社会问题,世界各国将目光聚集在新能源领域的研究上。在该背景下,新能源汽车也逐渐成为汽车行业发展的热点领域,其中轮毂式电动汽车因其具备快速、准确、独立地控制各车轮的优势,从而备受关注。然而,轮毂式电动汽车具有多自由度、强非线性等特点,若采用传统线性控制方法则行驶在极端工况下易出现侧滑、侧翻等事故。针对上述问题,以滑模控制为代表的非连续控制方法因具备强抗干扰性能以及对模
论文部分内容阅读
为了解决化石能源引发的环境问题和社会问题,世界各国将目光聚集在新能源领域的研究上。在该背景下,新能源汽车也逐渐成为汽车行业发展的热点领域,其中轮毂式电动汽车因其具备快速、准确、独立地控制各车轮的优势,从而备受关注。然而,轮毂式电动汽车具有多自由度、强非线性等特点,若采用传统线性控制方法则行驶在极端工况下易出现侧滑、侧翻等事故。针对上述问题,以滑模控制为代表的非连续控制方法因具备强抗干扰性能以及对模型误差和系统参数变化不敏感等优点,被广泛应用于电动汽车主动安全控制领域中。因此,本文主要将滑模控制与电动汽车主动安全控制策略中的主动前轮转向控制和直接横摆力矩控制相结合,其目的在于提高轮毂式电动汽车的稳定性与安全性。本文主要做了以下几个方面的工作:(1)在主动前轮转向控制系统中,较好地解决了横摆角速度的精确跟踪问题。首先,选用二阶滑模控制器降低抖振给汽车前轮转角带来的不利影响。接着,采用扰动观测技术解决集总扰动上界未知导致的控制增益过大问题。然后,为了获取质心侧偏角的准确信息并降低使用传感器的高额成本,设计一种超螺旋扩张状态观测器用于观测质心侧偏角。最后,构建了一种基于扰动观测的主动前轮转向二阶滑模控制器,有效地削弱了滑模算法中的抖振问题。(2)直接横摆力矩控制系统由上层控制器和下层控制器两部分构成,有效地改善了轮毂电机的力矩分配问题。首先,充分考虑了实车环境下可能含有的参数不确定性问题,采用自适应算法在线估计车辆模型中的不确定参数,构建了自适应一阶滑模控制器作为上层控制器,有效地削弱了滑模算法中的抖振问题。在此基础上,设计了一种新的自适应超螺旋直接横摆力矩滑模控制器,通过采用自适应律避免固定增益估计过大的问题,该控制器将非连续项放入实际控制器积分项中,进一步削弱了抖振问题。接着,下层控制器基于动态垂直载荷的方案将上层输出的横摆力矩分配给四轮。最后,通过仿真平台验证了该控制系统的可行性。(3)由于轮胎存在的饱和问题,导致主动前轮转向控制系统的控制效果远低于期望水平,而完全依靠直接横摆力矩控制系统则又会降低乘坐舒适性。针对上述存在的问题,本文考虑主动前轮转向和直接横摆力矩的协调控制方案,旨在保证电动汽车系统稳定性的同时提升其舒适性。首先,根据车辆状态参数中的侧向加速度、质心侧偏角、质心侧偏角导数这三个参数,对车辆行驶状态进行区域划分。然后,根据车辆行驶区域的划分结果,研究协调控制策略的权重分配方案,充分发挥各个子系统的功能。最后,在极限路况下对协调控制策略进行了仿真测试分析。
其他文献
随着非物质文化遗产的不断被挖掘,越来越多的民间优秀文化得以保护并传承,民间戏曲也获得新的发展契机。巴东皮影戏作为一种民间戏曲,其口头文学艺术是巴东历史文化的缩影和真实的写照,对三峡地区传统戏剧的发展有着重大的影响,具有永恒的社会历史文化价值。但近些年来,网络媒体和短视频蓬勃发展,对传统戏曲产生极大冲击,加之巴东皮影戏在自身发展过程中,表演舞台较少、传承人年龄逐渐偏大等问题日益显著,使其传承和发展面
我国是苹果产出最多的国家,苹果产量占比一直呈现上升趋势。苹果采摘作业具有显著的劳动力密集性特征,导致采摘过程中人工成本花销占比高。随着近年来农村劳动人口的大量流失,劳动人口短缺现象日趋严峻,实现苹果的自动化采摘变的越加迫切。苹果采摘机器人作为一种高效的,全新的生产作业方式,对改善农民生活水平,加快农业转型,建设农业现代化具有重要意义。而快速、精确地识别苹果,是机器人采摘果实成功的关键,本文针对实际
作为主要的粮食作物,当小麦的品质下降时,会影响到人类的健康状况。而现有小麦中真菌毒素的检测技术存在着实验成本高、操作复杂、检测效率低等不足,所以,研究一种绿色、便捷的检测技术以实现小麦中真菌毒素的准确检测就显得尤为重要了。嗅觉可视化技术因其具有效率高、操作便捷,绿色等优点,在很多邻域都得到广泛应用。鉴于此,本研究以小麦为研究对象,重点探讨基于嗅觉可视化技术的小麦中黄曲霉毒素B1(Aflatoxin
毕赤酵母是甲醇营养型酵母中一类能够利用甲醇作为唯一碳源和能源的酵母菌,其表达系统是近十年发展起来的真核表达体系,是目前应用最广泛的外源蛋白表达系统。与现有的其它表达系统相比,毕赤酵母在表达产物的加工、外分泌、翻译后修饰以及糖基化修饰等方面有明显的优势,现已广泛用于外源蛋白的表达。毕赤酵母目前已是仅次于大肠杆菌的最常用蛋白表达系统,广泛应用于实验室规模的蛋白质制备、表征以及结构解析等方面,已有上千种
近年来基于可见光图像的行人检测算法得到了长足的发展,但在低光照条件下算法性能会出现急剧下降,无法服务于全天候的应用场景。利用可见光与远红外图像(多光谱)融合能够有效解决该问题,并大幅提升行人检测的鲁棒性。而当前的一些多光谱行人检测算法存在特征融合质量低、计算复杂度高和特征表达能力弱等问题,极大限制了算法的实际应用。针对以上问题,本文基于无锚框机制和多模态特征融合方法作为切入点,围绕提升模型特征融合
为提高爬壁机器人负压吸附装置的负压值,采用遗传算法结合代理模型、数值模拟等方法对叶轮进行了优化设计。选取叶片数量、叶轮入口直径以及叶片出口角度3个参数作为设计变量;使用试验设计方法生成17组方案,并针对三维模型进行了数值模拟,得到对应的负压值,由此建立了叶轮参数和负压值之间的克里金(Kriging)代理模型;最终采用遗传算法对代理模型进行寻优,得到了最优设计变量组合。研究结果表明:初始模型通过数值
经济调度是电力系统规划运行中一类重要的优化问题,对电力系统的稳定、安全、经济运行有重要的影响。随着社会经济的发展,当前电力系统经济调度的研究逐渐从单区域单目标的传统调度转化为多区域多目标的复杂环境经济调度。本文主要基于竞争粒子群优化算法对多区域场景下的静态经济调度、动态经济调度和环境经济调度问题展开研究,主要研究内容如下:1.分析了多区域静态、动态和环境经济调度问题的目标函数和约束条件,建立了综合
自工业4.0这一概念提出之日起,我国便结合互联网优势,打算在工业智能制造这一领域实现弯道超车。因此工业智能化和高效化便是发展工业控制的方向,这使得以永磁同步电机为核心的伺服系统受到了广大专家学者的关注。但是,永磁同步电机因其复杂的非线性特性以及系统参数易受环境、电机相互干扰等问题,导致其控制性能不及预期。为了更好的发挥永磁同步电机的特点,本文采用嵌套饱和控制理论,将执行器饱和这一特性考虑进去,开展
针对爬壁机器人广泛应用场景及吸附模块的关键作用设计了一款负压爬壁机器人吸附模块结构,利用CFD技术对吸附模块性能进行了仿真。分析了腔体内负压急剧下降的原因并进行了吸附模块结构优化设计及对比仿真分析。结果表明:优化设计后的负压吸附模块在内部最大负压下降不超过29%的情况下,平均负压提升至少3.1倍。此结构优化设计方案显著提升了吸附模块负载能力,对于机器人稳定吸附、有效运动、鲁棒作业具有重要意义。
21世纪以来,开关电源作为一种高效节能电源,一直向着集成化、模块化、高频化的方向快速发展,以增强电源系统的可靠性。开关电源系统因为具有尺寸小、重量轻、效率高等优点,已经逐渐代替一些传统的线性式电源,在新能源、计算机、电力电子、通讯传输、家电控制等诸多领域中都有着广泛的应用。在实际生产中,电子设备对开关电源性能指标和电能质量有着较高要求,但由于电路器件易受寄生参数的影响,电源系统易受输入电压及负载扰