车辆电子控制虚拟实验教学平台研究

为满足车辆电子控制技术实验教学的需要,通过在Matlab/Simulink中搭建8自由度整车动力学模型,应用外部交互设备和Matlab/GUI组建人机交互系统,利用3D MAX和Vizard4.0软件制作虚拟场景,并完成各软件数据接口的设计,构建了车辆电子控制的虚拟实验平台,实现了理论教学与虚拟实验教学的良好结合。探讨了该虚拟实验平台在教学中应用的可行性,并对虚拟教学的应用实践进行了总结和分析。结果表明,该平台在实践教学的应用加深了学生对车辆控制理论知识的理解,且效果良好。     

基于滑模变结构控制法的半挂汽车列车高速行驶稳定性研究

随着我国物流业的蓬勃发展,半挂汽车列车成为公路运输中重要的载运工具.文章以半挂汽车列车为研究对象,建立基于滑模变结构控制下差动制动的Simulink控制模型,利用Trucksim软件和MATLAB/Simulink软件进行联合仿真,利用方向盘正弦角输入模拟高速摆振的行驶工况,对比控制前、后车辆的行驶姿态.仿真结果表明:所设计的滑模变结构控制器,能有效的减小车辆在高速行驶中,由于摆振产生的横摆角速度,从而有效的抑制高速摆振,提高半挂汽车列车的操纵稳定性.     

混合动力汽车动力系统仿真研究

针对混合动力汽车中新型动力总成系统的部件构成,研究了新型动力总成的结构形式;以混合动力汽车动力性能仿真研究为目的,对总成中的动力电池、驱动电机、发动机等关键部件以及整车行驶动力学数学模型进行研究;应用Matlab/Simulink仿真软件对数学模型进行了仿真模型的实现,并讨论了模型的有效性;指出了关键总成部件的仿真应用及其方法,为混合动力汽车动力性能仿真研究工作奠定了基础技术条件。     

基于Adams-Matlab联合仿真的车辆地面相互作用研究(英文)

根据多体动力学在Adams环境中建立了某款工程车辆的模型,以汽车地面力学中Bekker承压模型和Jo-nasi剪切模型为基础建立了刚性轮和弹性轮模型以模拟轮胎地面接触,并将轮胎地面接触模型用S函数描述,以提高仿真运行速度和计算精度.最后借助Adams-Matlab联合仿真工具,对车辆与松软地面相互作用问题进行了仿真计算,研究了地面特性对车辆行驶平顺性的影响.仿真计算结果表明,同车辆行驶速度、路面不平度和载荷一样,地面土壤力学特性对车辆行驶平顺性也有重要影响.该联合仿真模型能将地面变形因素考虑到车辆平顺性分析中,为非公路车辆悬架优化设计提供了思路和研究基础.     

智能车辆轨迹跟踪控制器设计

智能车辆在弯道下轨迹跟踪精确性与稳定性较差,尤其是在低附着路面上容易发生失稳及侧滑。建立车辆三由度动力学模型和准线性轮胎模型,通过模型预测控制算法得出理想的转向角作为车辆输入,通过道路曲率及道路附着系数获取期望车速,并使用PID算法跟踪车辆速度。最后利用MATLAB/Simulink与CarSim进行联合仿真验证。仿真结果表明,该控制器可在低附路面、变车速的工况下跟踪期望路径,且稳定性较好。     

四轮转向车辆的最优控制与仿真分析

在引入轮胎魔术公式的基础上,建立了四轮转向车辆的两自由度非线性动力学模型,同时基于四轮转向车辆的两自由度线性动力学模型设计了最优控制器,并将此控制器应用于非线性动力学模型进行了仿真.仿真结果表明,与前轮转向车辆相比,最优控制的四轮转向车辆实现了四轮转向车辆的控制目标,有效提高了车辆的操纵稳定性.研究结果可为评价四轮转向车辆的系统设计提供理论依据.     

光伏发电系统负载特性的研究

基于光伏电池的数学模型,在Matlab/Simulink环境下利用S函数建立太阳电池通用仿真模型。根据直流升压电路的特点研究Boost电路负载电阻对最大功率跟踪功效的影响,并以此为基础对比分析光伏发电系统的功率、电压输出特性。     

基于Matlab的水处理实验可视化仿真研究

以水处理实验中曝气充氧实验为例,研究以Matlab为平台,利用Matlab中的Simulink工具箱建立水处理实验的数学模块,并利用Matlab中的VR工具箱创建虚拟现实三维实验模型,然后连接Simulink数学模型和三维模型,从而实现水处理实验的可视化仿真。通过改变外界参数可获得不同的试验参数。该实验仿真软件主要可供市政工程和环境工程专业教学之用,通过进一步的开发可用于污水处理厂（站）工程设计及运行管理。     

基于Matlab的曲线槽槽轮机构动力学仿真

建立了曲线槽槽轮机构的动力学数学模型，介绍了运用Matlab／Simulink软件进行动力学仿真的方法和具体操作步骤．通过实例验证表明，该仿真方法直观精确，提高了效率．     

异步电机S函数建模及矢量控制仿真实验设计

在分析异步电机数学模型及矢量控制原理的基础上,采用S函数建立了异步电机仿真模型,并将其应用于异步电机矢量控制系统的仿真建模中。针对异步电机起动及突增负载转矩的动态过程,利用Matlab/Simulink仿真平台对矢量控制系统进行了仿真实验和分析,验证了所建立电机模型和矢量控制系统仿真模型的正确性。通过仿真实验教学改善了课堂教学效果,有利于培养学生分析问题和解决问题的能力。     

基于Simulink的汽车行驶控制系统数字仿真

建立汽车行驶控制系统的数学模型,由此获得系统的Simulink模型(仿真模型),对其仿真并用Matlab脚本文件对行驶控制器中比例调节的性能进行分析。     

永磁同步电机直接转矩控制研究

针时PMSM中传统直接转矩控制所存在的问题,提出了磁链十二分区控制策略,并借助于Matlab强大的仿真建模能力,在Matlab/Simulink中建立控制系统的仿真模型,证明了十二区间控制政策能够改善系统的低速性能.     

电动汽车电机制动防抱死模型研究

为解决电动汽车电机制动研究中仿真模型构建困难,建模方法复杂的问题.根据电机制动的运行机理,建立基于PWM全桥调制方式的永磁无刷直流电机电气制动模型,与电动汽车电气制动过程的动力学特性相结合,在Matlab/Simulink环境下建立了电动汽车电机制动仿真模型.系统采用模糊控制策略,通过占空比调节,控制电气制动电流,使滑移率保持在理想范围.仿真结果表明采用模糊控制策略能够可靠地实现电机制动防抱死的功能,系统模型运行平稳、反应灵敏.该模型可以用于电动汽车电机ABS不同控制策略的仿真研究,作为电动汽车制动动力学研究以及制动电气特性研究的基本模型.采用模块化设计方法,修改方便,避免了繁琐的建模工作,在电动汽车电机制动相关研究中具有较强的实用价值.     

SVG直流侧稳压控制策略的研究

静止无功补偿的一个关键技术是直流侧稳压的控制问题.在分析其数学模型的基础上,采用传统PI的控制策略,分析其动态性能指标,并在Matlab/Simulink中搭建其PI调节的仿真模型,验证了该方法的可行性和有效性.     

车辆与路面相互作用下的5轴重型卡车非线性动态分析

基于车辆悬挂系统和轮胎的几何非线性特性分析,建立了一重型卡车三维非线性动态模型,采用动态车轮载荷的影响因子即动载荷应力因子、最大和最小垂直动载系数,对路面随机不平度与重型车辆之间的动态相互作用进行了评价.采用Matlab/Simulink软件对建立的非线性动态系统模型及影响因子进行仿真计算.分析了不同路面条件对车辆行驶...     

Simulink在电力电子系统中的应用

通过仿真软件Matlab/Simulink,建立了单相桥式全控整流电路的动态仿真模型,验证了模型的正确性、灵活性和直观性,并克服了以往分析过程中系统接线复杂和改变接线困难等缺点.     

基于Simulink与模糊算法的车辆半主动悬架控制系统研究

为改善汽车的平顺性,将模糊控制算法引入半主动悬架,对其控制系统进行研究。首先以四自由度汽车半主动悬架为研究对象建立了其数学模型与仿真模型;在Matlab中利用模糊逻辑工具箱Fuzzy Toolbox设计了半主动悬架模糊控制器;在此基础上,利用Matlab/Simulink软件搭建半主动悬架模糊控制系统并在白噪声路面及阶跃路面信号激励下进行仿真试验。实验结果表明,所设计的模糊控制器可以有效改善汽车的平顺性并提高汽车的行驶安全性。     

振动压路机驾驶室半主动液阻隔振系统的优化fuzzy-PID控制性能分析（英文）

为了分析振动压路机驾驶室液阻隔振的优化fuzzy-PID控制的性能,基于Matlab/Simulink软件建立了振动压路机与变形土壤地面相互作用的非线性动力学模型.以驾驶员座椅垂向和驾驶室的俯仰角的加权加速度均方根RMS值为目标函数.对不同工作工况下半主动液阻隔振的优化fuzzy-PID控制进行了仿真与性能分析.研究结果表明,不同土壤地面变形对驾驶员乘坐舒适性与驾驶室俯仰角均有明显影响.特别地,车辆以8～12 km/h范围内的速度行驶在变形非常差的Grenville土壤上.此外,在不同工况下对振动压路机驾驶室半主动液阻隔振的优化fuzzy-PID控制,驾驶员乘坐舒适性与驾驶室俯仰角均有明显提高,特别是车辆以6～7 km/h范围内的速度行驶.     

两挡AMT纯电动汽车的换挡协调控制及仿真研究

与传统内燃机汽车相比,纯电动汽车在环保方面具有显著优势,大力发展电动汽车已经成为汽车产业发展主流趋势.以纯电动汽车自动变速器(Automated Mechanical Transmission, AMT)为研究对象,对其参数换挡协调控制进行了研究.按照控制参数的变化实现换挡,根据电动机特性和汽车行驶动力学方程,应用MATLAB/Simulink搭建车辆模型,进一步制定换挡控制策略,并对其进行仿真模拟验证.仿真结果表明,建立的仿真模型和设计的换挡规律是合理可行的.     

基于Simulink的风电机组变桨距控制系统仿真研究

针对风电机组复杂、非线性的特点,建立了完整的风电机组变桨距模型,并运用Matlab/Simulink强大的功能对其进行仿真研究。根据风电机组的数学模型,在Simulink环境下搭建了系统仿真模块,并在给定风速下对不同PID参数的变桨距控制系统进行仿真实验。实验结果表明:参数的设置决定了系统性能的好坏,合适的参数选取能使系统获得较好的动态特性。利用Simulink进行仿真实验,能促进学生对风电机组控制系统的理解,提高学生的仿真能力,使学生掌握变桨距控制系统的结构和动态特性。