考虑驾驶风格的混合动力汽车强化学习能量管理策略

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作者 施德华 袁超 +2 位作者 汪少华 周卫琪 陈龙 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期51-62,共12页

为了提升混合动力汽车能量管理策略对不同风格驾驶员的适应性,基于深度强化学习和等效燃油消耗最小策略(equivalent consumption minimization strategy,ECMS),提出一种考虑驾驶风格的混合动力汽车能量管理策略。通过实车试验采集驾驶... 为了提升混合动力汽车能量管理策略对不同风格驾驶员的适应性,基于深度强化学习和等效燃油消耗最小策略(equivalent consumption minimization strategy,ECMS),提出一种考虑驾驶风格的混合动力汽车能量管理策略。通过实车试验采集驾驶员行驶数据,基于采集数据进行驾驶员驾驶风格的聚类分析,建立驾驶风格识别模型;构建基于强化学习和ECMS的能量管理策略,将驾驶风格系数作为强化学习状态变量,利用多种驾驶风格的组合工况训练深度确定性策略梯度智能体,获取不同工况和驾驶风格下ECMS等效因子,采用ECMS求解最优发动机、电机转矩分配以及变速箱挡位;搭建硬件在环测试平台,并基于实际采集的不同驾驶员驾驶数据构建测试工况,验证所提出控制策略的有效性。研究结果表明,相较于基于规则策略、基于等效因子比例修正的自适应ECMS以及DRL-SAC策略,提出的考虑驾驶风格的强化学习能量管理策略使整车能量消耗分别降低16.35%、11.11%和7.56%,所提控制策略的有效性得到了验证。 展开更多

关键词 混合动力汽车 能量管理策略 驾驶风格 强化学习 等效燃油消耗最小策略

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考虑周车主观侵略性的智能车辆换道优化策略

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作者 殷春芳 岳海波 +2 位作者 施德华 汪少华 安兴科 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第9期55-66,共12页

智能车辆换道策略是智能驾驶技术的重要组成部分,在不同场景下的适应能力对于高品质自动驾驶尤为重要。在异质交通流中,智能车辆认知属性的不同会引起换道车辆换道意图及轨迹规划的差异。该策略利用车辆行驶空间、行驶效率参数建立车辆... 智能车辆换道策略是智能驾驶技术的重要组成部分,在不同场景下的适应能力对于高品质自动驾驶尤为重要。在异质交通流中,智能车辆认知属性的不同会引起换道车辆换道意图及轨迹规划的差异。该策略利用车辆行驶空间、行驶效率参数建立车辆的决策代价函数,采用模糊理论从速度系数、空间系数、车道分布等角度实现对周围车辆主观侵略性的量化描述,在此基础上,通过智能驾驶员模型(IDM)预测周车对换道车辆换道意图的行为响应,并根据预测信息优化换道决策。在轨迹规划过程中,将车辆换道轨迹解耦为车辆换道路径及行驶速度,利用车辆主观侵略性及车辆行驶安全场评估车辆换道行驶风险,并将行驶安全场与二次规划相融合,从安全性、舒适性、参考线偏差等角度进行路径及速度优化。仿真结果表明,该优化策略通过换道决策可以有效提高道路通行效率,相较固定五次多项式与单独的安全场换道轨迹,可以有效降低换道过程中横向速度与横向加速度的幅值,改善换道过程中的行驶舒适性。 展开更多

关键词 行驶空间 行驶效率 车道分布 主观侵略性 行驶安全场 二次规划

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基于充电行为电量规划的自适应能量管理策略

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作者 汪少华 郑允祥 施德华 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第6期1-10,共10页

为提高插电式混合动力汽车(PHEV)的燃油经济性,以并联式PHEV为研究对象,考虑驾驶员充电行为,提出基于充电行为电量规划和等效燃油消耗最小策略(ECMS)的自适应能量管理策略。构建了包含不同类型工况的组合工况。根据驾驶员的充电行为特征... 为提高插电式混合动力汽车(PHEV)的燃油经济性,以并联式PHEV为研究对象,考虑驾驶员充电行为,提出基于充电行为电量规划和等效燃油消耗最小策略(ECMS)的自适应能量管理策略。构建了包含不同类型工况的组合工况。根据驾驶员的充电行为特征(充电频率、充电上限、放电下限)进行充电行为分析,并进行4类工况电量消耗与燃油消耗ECMS策略下的离线仿真数据获取。根据驾驶员充电行为以及离线数据进行SOC轨迹的规划。结果表明:在电池SOC初始值分别为0.9、0.6时,提出的能量管理策略相较于基于电量消耗维持的等效燃油消耗策略,整车燃油经济性分别提升7.87%和13.1%。 展开更多

关键词 混合动力汽车 能量管理策略 电量规划 等效燃油消耗最小策略 充电行为特征

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基于全局快速积分终端滑模的智能车队有限时间纵向控制 被引量：1

4

作者 殷春芳 谢永权 +2 位作者 施德华 汪少华 李春 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期50-61,共12页

针对智能车辆队列纵向协同控制问题,提出一种基于终端滑模和非光滑趋近律的有限时间控制算法以提高车队系统车间距的收敛性能和强队列稳定性。首先,为加快车辆队列车间距误差的收敛速度,实现目标车速的快速跟踪,构建包含车间距误差积分... 针对智能车辆队列纵向协同控制问题,提出一种基于终端滑模和非光滑趋近律的有限时间控制算法以提高车队系统车间距的收敛性能和强队列稳定性。首先,为加快车辆队列车间距误差的收敛速度,实现目标车速的快速跟踪,构建包含车间距误差积分项的全局快速积分终端滑模面(GFITSMS)。其次,针对由外部干扰作用造成的车间距稳态收敛误差,提出连续但不可导的非光滑趋近律(NSRL),并基于提出的GFITSMS和NSRL构建全局快速积分终端滑模控制器(GFITSMC),通过构造Lyapunov函数,分析车队系统的队列有限时间稳定性和车间距误差的快速收敛性。研究结果表明,在首车-跟随(LF)通信拓扑结构下,相较于普通滑模控制器(SMC)和双幂次滑模控制器(DPSMC),所提有限时间控制器使车间距误差收敛时间分别减少了56.3%和50%,误差峰值分别降低了72%和58%。在前车-跟随(PF)通信拓扑结构下,车间距误差收敛时间分别减少了51.4%和48.6%。这表明所提有限时间控制算法在两种不同通信拓扑结构下均能有效地提高车间距误差的快速收敛性能和鲁棒性能,并显著改善由控制器产生抖振导致的车辆频繁加减速现象。 展开更多

关键词 智能车辆队列 纵向协同驾驶 有限时间控制 终端滑模 非光滑趋近律

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系统效率最优的功率分流式混合动力汽车非线性预测控制 被引量：4

5

作者 施德华 蔡英凤 +3 位作者 汪少华 陈龙 朱镇 高立新 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2271-2279,共9页

针对一种基于双行星排构型的功率分流式混合动力汽车,建立系统动态模型,准确描述其转速转矩耦合关系,通过建立各部件的效率模型,分析不同模式下系统的工作效率.设计控制器结构框架,以系统工作效率和电池充放电平衡为目标,构建基于模型... 针对一种基于双行星排构型的功率分流式混合动力汽车,建立系统动态模型,准确描述其转速转矩耦合关系,通过建立各部件的效率模型,分析不同模式下系统的工作效率.设计控制器结构框架,以系统工作效率和电池充放电平衡为目标,构建基于模型预测控制的优化问题,采用一步马尔科夫链模型预测驾驶员需求转矩及车速,将有限时域内的优化问题转化为非线性规划问题,基于序列二次规划算法实现优化求解.仿真研究表明,基于系统效率最优的预测控制器能够维持电池的充放电平衡,在美国城市驾驶循环(UDDS)下,当电池初始电池荷电状态(SOC)分别为0.50、0.55和0.60时,相较于以发动机燃油消耗最优为目标,车辆等效燃油经济性分别提高了7.17%、5.73%和10.11%,验证了控制器的有效性和优越性. 展开更多

关键词 混合动力系统 功率分流 系统效率最优 预测控制 非线性规划

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半主动悬架馈能器设计及其馈能特性研究 被引量：9

6

作者 施德华 陈龙 +1 位作者 汪若尘 沈钰杰 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第11期126-130,共5页

提出了一种直线电机与可调阻尼减振器集成的车辆悬架振动能量回收方案,设计了可以将振动能量转化为电能的半主动悬架馈能器(SASR),基于圆柱坐标系对SASR用筒式永磁直线电机进行了解析分析,并与基于Ansoft的有限元结果进行对比,解析结果... 提出了一种直线电机与可调阻尼减振器集成的车辆悬架振动能量回收方案,设计了可以将振动能量转化为电能的半主动悬架馈能器(SASR),基于圆柱坐标系对SASR用筒式永磁直线电机进行了解析分析,并与基于Ansoft的有限元结果进行对比,解析结果与有限元仿真结果吻合,验证了解析计算方法的正确性。在此基础上,探讨了电机工作速度和永磁体长度对SASR馈能特性的影响,确定了使SASR馈能性能达到最优的永磁体长度。最后,分析了SASR在随机路面激励下的馈能效果,验证了回收悬架振动能量的可行性。 展开更多

关键词 半主动悬架 馈能器 直线电机 能量回收 解析计算

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基于功率比的混合动力汽车模糊自适应等效燃油消耗最小策略研究 被引量：6

7

作者 施德华 容香伟 +1 位作者 汪少华 陈龙 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期12-21,共10页

针对基于优选固定等效因子的等效燃油消耗最小策略(ECMS)工况适应性差的问题,提出一种基于功率比的自适应ECMS(PR-AECMS)。以功率分流式混合动力汽车为对象,建立采用电池荷电状态(SOC)修正ECMS等效因子的显示自适应求解模型,针对仅基于... 针对基于优选固定等效因子的等效燃油消耗最小策略(ECMS)工况适应性差的问题,提出一种基于功率比的自适应ECMS(PR-AECMS)。以功率分流式混合动力汽车为对象,建立采用电池荷电状态(SOC)修正ECMS等效因子的显示自适应求解模型,针对仅基于SOC反馈修正等效因子的不足,引入相邻时段平均功率作为ECMS等效因子前馈调节变量,通过研究相邻时段平均功率、前一时段电池充放电行为,以及不同电池SOC实时值和参考值等因素对等效因子修正机制的影响,提出基于多模糊控制器切换的ECMS等效因子自适应求解方法,根据电池SOC和前一时段车辆平均功率制定各模糊控制器的切换逻辑,以当前时段与前一时段的平均功率比、前一时段电池SOC变化量为各模糊控制器输入,基于标准循环工况的全局优化结果确定模糊控制参数。基于不同标准循环工况的仿真结果表明,相较于无功率比修正的AECMS,本文提出的PR-AECMS使整车在大范围工况下具有更优越的等效燃油经济性和电池充放电平衡特性,有效提高了ECMS策略的工况适应性。 展开更多

关键词 混合动力汽车 能量管理策略 等效燃油消耗最小策略 模糊自适应 平均功率

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双离合器协同的功率分流式混合动力汽车动态协调优化控制研究 被引量：2

8

作者 施德华 容香伟 +3 位作者 汪少华 张开美 陈龙 李春 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期1877-1888,共12页

针对集成多离合器的功率分流式混合动力汽车,研究了包含两个离合器状态协同切换的纯电动模式到混合动力模式的瞬态切换行为及动态协调优化控制策略。基于杠杆法和矩阵法建立系统不同切换阶段的动力学模型,根据发动机起停控制及模式切换... 针对集成多离合器的功率分流式混合动力汽车,研究了包含两个离合器状态协同切换的纯电动模式到混合动力模式的瞬态切换行为及动态协调优化控制策略。基于杠杆法和矩阵法建立系统不同切换阶段的动力学模型,根据发动机起停控制及模式切换需求对双离合器工作序列进行可行性分析并制定模式切换逻辑,在此基础上,针对双离合器协同滑摩导致的切换品质下降,以整车纵向冲击度、离合器滑摩功及模式切换时间为加权优化目标,基于模拟退火算法优化不同离合器接合和分离过程的滑摩行为,为解决固定发动机转速调节策略难以适应不同加速工况需求的难题,构建了混合动力模式下的发动机转速自适应调节策略,实现基于不同工况需求转矩的电机MG1转矩自适应调节。仿真测试和硬件在环测试结果表明,所设计的动态协调优化控制不仅能够有效地减小双离合器协同时的功率分流式HEV瞬态模式切换冲击度,而且具有优异的工况适应性,能够保证不同加速工况下的瞬态模式切换品质。 展开更多

关键词 混合动力汽车 动态协调控制 自适应控制 模拟退火 硬件在环

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车辆惯容器-弹簧-阻尼器半主动悬架模糊控制 被引量：18

9

作者 汪若尘 孟祥鹏 +3 位作者 施德华 陈兵 陈龙 席宁 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1-5,共5页

为了研究惯容器-弹簧-阻尼器(ISD)半主动悬架系统对汽车平顺性和安全性的影响,建立了2自由度车辆ISD半主动悬架模型,采用模糊控制策略,以车身垂直加速度及车身垂直加速度变化率作为模糊控制器的输入信号对ISD半主动悬架系统进行了仿真... 为了研究惯容器-弹簧-阻尼器(ISD)半主动悬架系统对汽车平顺性和安全性的影响,建立了2自由度车辆ISD半主动悬架模型,采用模糊控制策略,以车身垂直加速度及车身垂直加速度变化率作为模糊控制器的输入信号对ISD半主动悬架系统进行了仿真分析。在此基础上,设计开发了基于dSPACE的半主动悬架模糊控制系统,并进行了台架试验研究,分析了ISD半主动悬架系统在不同车速下对随机输入路面的相应。仿真结果和台架试验结果基本吻合,结果表明:所建立的ISD半主动悬架数学模型正确,采用模糊控制的ISD半主动悬架系统在减少振动,提高汽车行驶平顺性方面要优于ISD悬架。 展开更多

关键词 车辆 两级串联式ISD悬架 模糊控制 半主动悬架 台架试验

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基于惯容器-弹簧结构体系的车辆悬架结构设计与试验 被引量：18

10

作者 陈龙 沈钰杰 +3 位作者 杨晓峰 汪若尘 张孝良 施德华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第22期83-87,共5页

为进一步拓宽应用惯容器的车辆悬架结构设计思路,基于"惯容器-弹簧-质量"系统反共振,以并联的"惯容器-弹簧"二元件为结构基础构建两种不同车辆ISD悬架结构。通过遗传优化算法获得悬架结构参数,在频域范围内对比分... 为进一步拓宽应用惯容器的车辆悬架结构设计思路,基于"惯容器-弹簧-质量"系统反共振,以并联的"惯容器-弹簧"二元件为结构基础构建两种不同车辆ISD悬架结构。通过遗传优化算法获得悬架结构参数,在频域范围内对比分析传统被动悬架及Ⅰ、Ⅱ型悬架系统性能。结果表明,所建悬架结构可有效抑制车身偏频处振动。对性能较优Ⅱ型悬架进行试验研究,搭建含Ⅱ型悬架结构的车辆四分之一悬架试验台架,在随机路面输入下对悬架平顺性评价指标定量分析。悬架动行程均方根值提升16.24%,轮胎动载荷均方根值提升6.75%,车身加速度均方根值略有改善。表明该悬架结构能有效改善车辆的行驶平顺性与操纵稳定性。 展开更多

关键词 惯容器 车辆悬架 结构设计 台架试验

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基于混合控制策略的馈能悬架半主动控制 被引量：16

11

作者 陈龙 施德华 +1 位作者 汪若尘 周华伟 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期252-257,共6页

为使馈能悬架在一定范围内实现半主动控制,基于混合控制策略,确定了电机电磁阻尼力的控制算法.探讨了电机不同电磁阻尼力对悬架性能的影响及馈能悬架实现半主动控制的条件.在此基础上,以整车舒适性为目标,采用粒子群优化算法确定了电机... 为使馈能悬架在一定范围内实现半主动控制,基于混合控制策略,确定了电机电磁阻尼力的控制算法.探讨了电机不同电磁阻尼力对悬架性能的影响及馈能悬架实现半主动控制的条件.在此基础上,以整车舒适性为目标,采用粒子群优化算法确定了电机阻尼力控制参数,并设计了直接电流控制器,使直线电机产生所需的电磁阻尼力.最后,对采用基于混合控制策略的馈能悬架进行了随机路面激励下的仿真分析.结果表明,优化的电机阻尼力控制参数能使馈能悬架实现半主动控制,显著改善馈能悬架的舒适性和平顺性,并能回收悬架部分振动能量. 展开更多

关键词 直线电机 馈能悬架 混合控制 粒子群 直接电流控制

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基于阻尼多模式切换的主动悬架最优控制研究 被引量：14

12

作者 唐诗晨 陈龙 +2 位作者 汪若尘 孙晓强 施德华 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第2期300-307,共8页

针对传统主动悬架所需动力源的功率较大,进而导致其成本昂贵、结构复杂等问题,以并联三档阻尼可调减振器的车辆全主动悬架系统作为研究对象,分别设计了"软"、"中"、"硬"三种阻尼工作模式,根据车辆实际行... 针对传统主动悬架所需动力源的功率较大,进而导致其成本昂贵、结构复杂等问题,以并联三档阻尼可调减振器的车辆全主动悬架系统作为研究对象,分别设计了"软"、"中"、"硬"三种阻尼工作模式,根据车辆实际行驶工况,确定了阻尼工作模式间切换控制规则。基于Simulink/Stateflow进行了阻尼多模式切换控制系统的设计及性能仿真,在有效的阻尼切换控制系统基础上,根据不同阻尼工作模式下所侧重的悬架性能指标,分别设计了针对性的主动悬架作动力最优控制器。基于两种典型的道路行驶工况,对系统全局控制能力以及作动力最优控制器的局部有效性进行了仿真分析,仿真结果表明,所设计的控制系统能够有效提高车辆在不同道路行驶工况的综合性能,其中,车身垂直加速度降幅最高可达10.45%,车轮动载荷降幅最高可达9.46%。与此同时,系统所需的主动控制力相对于无阻尼切换控制降低了13.33%,减少了系统能量消耗。 展开更多

关键词 车辆 主动悬架 多模式切换 最优控制 综合性能

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基于遗传算法的机液传动系统参数匹配研究 被引量：11

13

作者 朱镇 蔡英凤 +2 位作者 陈龙 夏长高 施德华 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期74-80,共7页

本文中对一款机液复合传动变速器进行运动学、动力学和能量管理分析,确定装配方案和基本参数。采用基于Pareto最优原理的多目标遗传算法研究传动系统的参数匹配问题,包括选择优化目标、确定设计变量和约束条件等。建立基于modeFRONTIER... 本文中对一款机液复合传动变速器进行运动学、动力学和能量管理分析,确定装配方案和基本参数。采用基于Pareto最优原理的多目标遗传算法研究传动系统的参数匹配问题,包括选择优化目标、确定设计变量和约束条件等。建立基于modeFRONTIER的传动系统多目标优化模型,分别以爬坡度和燃油消耗率为动力性和经济性的目标函数,采用多目标遗传算法,结合实验设计,对模型进行全局搜索寻优。结果表明:爬坡度平均值为27.26°,95%置信区间为[26.36°,28.16°],Pareto最优解为27.93°;燃油消耗率平均值为208.88 g/(kW·h),95%置信区间为[208.62,209.13]g/(kW·h),Pareto最优解为206.76 g/(kW·h)。随着优化迭代步数的增加,爬坡度和燃油消耗率两个目标值都将在一个小范围内收敛,且设计变量的Pareto最优解很好地满足传动系统的匹配要求。 展开更多

关键词 机液复合传动 能量管理 Pareto最优原理 参数匹配 目标函数

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基于补偿滑模控制的混合动力汽车协调控制 被引量：7

14

作者 蔡英凤 窦磊 +3 位作者 陈龙 施德华 汪少华 朱镇 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期431-438,共8页

由于行星排功率分流式混合动力汽车的结构优势,双行星排功率分流式混合动力汽车已经成为各机构的研究重点。由纯电动模式到混合驱动模式切换的过程中存在发动机起动和发动机转矩引入,而发动机转矩瞬态响应存在迟滞,导致切换过程中动力... 由于行星排功率分流式混合动力汽车的结构优势,双行星排功率分流式混合动力汽车已经成为各机构的研究重点。由纯电动模式到混合驱动模式切换的过程中存在发动机起动和发动机转矩引入,而发动机转矩瞬态响应存在迟滞,导致切换过程中动力系统的输出转矩会有较大波动。为减小波动,降低模式切换过程中的动态冲击度,本文中提出补偿滑模控制方法,对双行星排功率分流式混合动力汽车模式切换进行协调控制。首先,建立整车动力学模型,对切换过程每个模式进行分析;之后,针对发动机拖转阶段和混合驱动阶段分别采用补偿控制和基于固定边界层的自适应滑模控制,并对滑模控制进行稳定性分析;最后,结合Matlab/Simulink软件平台进行仿真验证。仿真结果表明,补偿滑模协调控制策略能够有效地减小从纯电动到混合驱动模式切换过程中的转矩波动和冲击度。 展开更多

关键词 功率分流式混合动力 模式切换 协调控制 转矩补偿 滑模控制

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基于扩张状态观测器估计的混合动力汽车协调控制 被引量：5

15

作者 汪佳佳 蔡英凤 +2 位作者 陈龙 汪少华 施德华 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1225-1233,共9页

为了提高功率分流式混合动力汽车模式切换的稳定性,提出干扰补偿的转矩协调控制策略.针对发动机动态响应振荡及车辆行驶工况多变的问题,设计多变量线性扩张状态观测器,从频域角度验证了观测器对于上述2种干扰的估计精确性.研究不同干扰... 为了提高功率分流式混合动力汽车模式切换的稳定性,提出干扰补偿的转矩协调控制策略.针对发动机动态响应振荡及车辆行驶工况多变的问题,设计多变量线性扩张状态观测器,从频域角度验证了观测器对于上述2种干扰的估计精确性.研究不同干扰对基础电机补偿控制稳定性的影响,指出负载干扰对车辆模式切换响应的影响最大,引起的切换冲击最大可至24.5 m/s^(3).提出基于干扰补偿的动力源转矩再分配算法,开展仿真验证.结果表明,该协调控制策略在受到明显的外界干扰时能够保证系统的稳定性及模式切换的平顺性. 展开更多

关键词 混合动力汽车(HEV) 模式切换 扩张状态观测器 外界干扰 稳定性

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馈能悬架自适应离线神经网络逆控制 被引量：11

16

作者 陈龙 施德华 +1 位作者 汪若尘 钱金刚 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期281-287,共7页

在馈能悬架系统馈能回路中引入Boost/Buck型DC-DC变换器,将DC-DC变换器的非线性数学模型描述为稳态分量和扰动分量之和,设计了自适应离线神经网络逆控制器。控制器由离线神经网络逆控制器和自适应控制器组成,离线神经网络逆控制器产生... 在馈能悬架系统馈能回路中引入Boost/Buck型DC-DC变换器,将DC-DC变换器的非线性数学模型描述为稳态分量和扰动分量之和,设计了自适应离线神经网络逆控制器。控制器由离线神经网络逆控制器和自适应控制器组成,离线神经网络逆控制器产生直流变换器的稳态输入,并利用变换器的稳态分量产生训练离线神经网络逆控制器的样本,自适应控制器产生补偿系统参数变化和不确定性扰动的动态输入。在此基础上,对控制器的性能进行了快速控制原型试验验证。最后,对馈能悬架进行了仿真研究。结果表明,自适应离线神经网络逆控制器能够使电动机电磁阻尼力较好地跟踪理想力,改善车辆的舒适性和平顺性,并有效地回收部分悬架振动能量,实现自供能控制。 展开更多

关键词 馈能悬架 DC-DC变换器 神经网络逆系统 自适应控制

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直线电机馈能悬架半主动控制特性的仿真分析 被引量：13

17

作者 汪若尘 钱金刚 +1 位作者 施德华 郗欢欢 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第5期1102-1108,共7页

针对被动悬架无法兼顾不同路面乘坐舒适性与行驶安全性,而主动悬架能耗高的问题,提出了一种半主动馈能悬架。首先通过分析馈能回路工作特性,确定了半主动馈能悬架系统中直线电机电磁阻尼力的工作区域;随后采用线性最优控制(LQG)策略,探... 针对被动悬架无法兼顾不同路面乘坐舒适性与行驶安全性,而主动悬架能耗高的问题,提出了一种半主动馈能悬架。首先通过分析馈能回路工作特性,确定了半主动馈能悬架系统中直线电机电磁阻尼力的工作区域;随后采用线性最优控制(LQG)策略,探究了直线电机的最优工作点,分析了半主动控制特性的影响因素;最后根据半主动馈能悬架的控制特性,设计了半主动控制策略,控制效果接近LQG主动控制。同时还分析了不同型号直线电机式半主动馈能悬架的馈能特性,当选定蓄电池端电压为36 V时,车身加速度均方根值较传统被动悬架降低了12.3%,即半主动馈能悬架的乘坐舒适性优于传统被动悬架;而蓄电池的充电功率为20.48 W,馈能效率为44.75%,回馈的能量可用于车辆其他电气设备,从而降低整车能耗。 展开更多

关键词 直线电机 馈能悬架 半主动控制 最优控制

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基于传动效率最优的功率分流式混合动力汽车控制 被引量：7

18

作者 汪少华 李佳芯 +1 位作者 施德华 孙晓强 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期621-627,共7页

针对一种采用双行星排结构的功率分流式混合动力汽车,采用杠杆法对动力耦合机构进行动力学行为分析,得到电动机转速、转矩和功率与发动机的比值关系.在此基础上,求取整车传动系统的传动效率和电功率比,同时对功率分流和功率循环现象进... 针对一种采用双行星排结构的功率分流式混合动力汽车,采用杠杆法对动力耦合机构进行动力学行为分析,得到电动机转速、转矩和功率与发动机的比值关系.在此基础上,求取整车传动系统的传动效率和电功率比,同时对功率分流和功率循环现象进行分析,进一步制定了机械点(MP)控制策略,通过优选合适的切换阈值K,避免功率循环,并保证了整车传动高效率.基于AVL/Cruise平台搭建了整车动力学仿真模型,同时在MATLAB/Simulink中搭建整车能量管理策略,并进行联合仿真分析.结果表明:相比于最优工作曲线(OOL)控制策略,基于传动效率最优的机械点控制策略可以保证整车传动系统的高效率,电池荷电状态(state of charge,SOC)处于较好的范围,其等效100 km油耗下降了8. 5%,有效提高了燃油经济性. 展开更多

关键词 混合动力汽车 功率分流 最优工作曲线 传动效率 燃油经济性

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车辆刚度阻尼多级可调式油气悬架系统分析及控制研究 被引量：6

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作者 汪少华 翟旭辉 +2 位作者 孙晓强 施德华 殷春芳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期168-177,共10页

针对传统可控悬架系统刚度阻尼调节过程中存在的模型构建难、精度要求高且能耗偏大等问题,提出一种基于高速开关电磁阀的刚度阻尼多级可调式油气悬架系统新结构及其控制方法。该新型油气悬架通过控制4个高速开关电磁阀的开关状态实现两... 针对传统可控悬架系统刚度阻尼调节过程中存在的模型构建难、精度要求高且能耗偏大等问题,提出一种基于高速开关电磁阀的刚度阻尼多级可调式油气悬架系统新结构及其控制方法。该新型油气悬架通过控制4个高速开关电磁阀的开关状态实现两种刚度模式和4种阻尼模式,从而实现悬架系统刚度阻尼特性的大范围调节。结合新型油气悬架系统的振动特性机理,建立了能够准确反映其特征的数学模型。根据车辆悬架设计要求,确定了新型油气悬架系统的关键部件参数,在仿真和试验的基础上对模型精度进行了验证。最后,利用粒子群优化算法对不同行驶工况下油气悬架系统刚度和阻尼特性进行了优化匹配,并设计模式切换控制方法来获取不同行驶工况下油气悬架刚度阻尼模式的最佳切换序列。仿真结果表明,与被动油气悬架相比,新型刚度阻尼多模式切换油气悬架系统的车身振动加速度均方根值下降了33.3%,悬架动挠度均方根值降低了29.6%,车轮动载荷均方根值降低了9.36%,能够有效改善车辆隔振性能。 展开更多

关键词 油气悬架 刚度阻尼多级可调 粒子群优化算法 模式切换

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蓄能悬架结构参数设计与试验研究 被引量：6

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作者 汪若尘 孟祥鹏 +2 位作者 施德华 张孝良 陈龙 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2013年第11期1165-1168,共4页

为了分析车辆蓄能悬架的动态性能,应用复域机械阻抗法建立了1/4车辆蓄能悬架系统动力学模型及其结构形式。针对蓄能悬架性能评价指标多、参数多的特点,利用多目标优化法确定了悬架结构参数,在此基础上对该蓄能悬架的性能进行了仿真分析... 为了分析车辆蓄能悬架的动态性能,应用复域机械阻抗法建立了1/4车辆蓄能悬架系统动力学模型及其结构形式。针对蓄能悬架性能评价指标多、参数多的特点,利用多目标优化法确定了悬架结构参数,在此基础上对该蓄能悬架的性能进行了仿真分析以及台架试验验证。结果表明,理论研究与试验结果较为吻合,所设计的蓄能悬架系统结构简单,容易实现,且设计的悬架参数明显提高了车辆乘坐舒适性,协调了车辆综合性能,为蓄能悬架的应用研究奠定了一定的基础。 展开更多

关键词 车辆工程 蓄能悬架 结构参数设计 台架试验

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