作者:孙浩; 杜煜; 丁建文 期刊:《中国惯性技术学报》 2019年第06期
针对在低附着变速工况下,忽略纵、侧向轮胎力耦合约束可能导致轨迹跟踪时车辆失稳问题,提出了一种模型预测控制框架下的考虑轮胎力耦合约束的车辆轨迹跟踪控制方法。首先,通过摩擦圆假设建立纵、侧向轮胎力的耦合关系,并推导与之等效的输入量边界约束,将该问题转化为约束二次规划问题;其次,提出了一种基于交叉方向乘子法的数值求解构型,降低了求解约束优化问题时Karush-Kuhn-Tucker方程的维数,实现了求解加速。仿真结果表明,在低附...
作者:赵治国; 倪润宇; 姜斯文; 雷丹 期刊:《机械工程学报》 2019年第22期
双离合自动变速器(Dual clutch transmission,DCT)变速四轮分布式驱动混合动力汽车(Hybrid electric vehicle,HEV)直线行驶非紧急制动停车时,车辆常由发动机参与的前轮混合驱动模式切换至后轮轮毂电机纯电驱动模式,以提高整车能量转化效率。但该模式切换过程伴随着驱动转矩的前后轴转换和轴荷的前后转移,既涉及多动力源的转矩协调控制,也与车辆纵向动力学状态有关。若控制不当,常引起较大的车辆纵向冲击。针对DCT变速四驱HEV直线行...
文章建立车辆二自由度运动学模型,并将车辆二自由度运动微分方程离散化、线性化,设计了一种基于模型预测算法的轨迹跟踪控制器,并且在实验的基础上制定合理的约束函数和控制规则,从而兼顾路径跟踪的准确性和车辆的稳定性。采用Carsim&Simulink平台对算法进行仿真验证,结果表明基于模型预测控制的轨迹跟踪控制器在5m/s以下时能够较好地跟踪预设轨迹。
作者:李绍松; 郭孔辉; 仇韬; 陈虹; 王国栋; 崔高健 期刊:《汽车工程》 2020年第02期
轮胎对汽车稳定性有重要影响,研究和利用轮胎的非线性特性有助于扩展汽车的稳定域。本文基于非线性轮胎模型,提出一种改进型线性时变模型预测控制(LTV-MPC)方法。该方法能扩展主动前轮转向汽车的稳定范围,提高极限工况下主动前轮转向汽车的稳定性。仿真结果表明,该方法比传统的LTV-MPC方法具有更好的稳定性控制效果。
作者:夏文婧; 刘碧; 王嵩; 冯晓云 期刊:《电力系统自动化》 2020年第01期
为了提高三相电压型脉宽调制(PWM)整流器的动态响应速度和控制精度,提出了一种基于整流桥输入端电压动态分量优化的模型预测功率控制算法。首先,建立了三相PWM整流器dq旋转坐标系下的功率数学模型,分析了传统基于比例-积分(PI)控制器的直接功率控制算法的工作原理。然后,针对传统基于PI控制器的直接功率控制算法的内环功率PI控制器参数设计复杂及动态响应速度慢等缺点,从整流桥输入端电压动态分量优化的角度出发,借鉴模型预测控制...
作者:程小平; 秦健 期刊:《客车技术》 2018年第01期
针对轮边电驱动客车的驱动防滑控制问题,通过控制驱动轮驱动力矩,设计了基于模型预测控制的驱动防滑控制策略,将车辆的滑转率控制在理想范围内。在考虑车辆的驱动能力、行驶安全性、乘客舒适性以及电机的约束等前提下,基于非线性模型预测控制建立预测模型,设置相关的目标函数及约束,并通过对驱动轮的转矩控制实现上述控制目标。
作者:冀红超; 吴文昌; 刘永春 期刊:《分布式能源》 2018年第02期
提出一种应用于单相并网逆变器的电流频谱可控的模型预测控制方法。该方法基于单相并网逆变器的离散状态模型,利用当前系统状态检测量预测下一时刻的并网电流值;然后将并网电流预测值和给定值的差值设置为指标函数,对所有电压矢量进行评估,选取可使指标函数最小的电压矢量;最后根据该电压矢量反推出逆变器的开关信号来控制逆变器下一时刻的输出,从而实现并网电流最优控制效果。为改善并网电流的频谱,在指标函数中加入数字滤波器。...
作者:郭磊磊; 章凯旋; 王华清; 曹玲芝 期刊:《轻工学报》 2019年第06期
针对常规的永磁同步电机预测转矩控制方法存在计算量大、需要设计权重因子等缺点,提出了一种改进的永磁同步电机无权重因子预测转矩控制方法.该方法在静止坐标系上执行预测控制,避免了大量的坐标变换运算,从而简化了预测过程.将转矩控制误差和定子磁链控制误差转化为标幺值,并基于标幺值提出了一种新的目标函数,消除权重因子的影响.仿真结果表明,该方法的控制效果优于常规预测转矩控制方法,且不需要进行坐标变换运算和权重因子设计...
作者:潘广纯; 赵红; 闫松; 崔翔宇; 袁焕涛 期刊:《内燃机与动力装置》 2019年第06期
为实现功率分流式混合动力汽车的实时最优控制,有效解决发动机最优燃油经济性与电池荷电状态(state of charge,SOC)合理范围的冲突,提出模型预测控制(model predictive control,MPC)策略,建立预测控制模型和目标函数,预测系统未来需求转矩,并根据预测结果调整发动机和电机转矩。以提高燃油经济性为主要目的,通过线性优化算法和约束最优控制问题实现对输入、输出变量的实时控制。MATLAB/Simulink仿真结果显示,模型预测的控制策略可...
作者:陈亚伟; 邵毅明; 甘元艺 期刊:《重庆理工大学学报·自然科学》 2020年第01期
采用多输入多输出模型预测控制(MIMO MPC)方法,设计了一种自主应急转向系统。采用前轮转角和直接横摆力矩两种输入的单轨模型,对横向位移和航向角进行预测。采用梯形加速度剖面法,根据最大允许横向加速度来规划避障路径。仿真结果表明:MIMO MPC利用前轮转向角跟踪期望的侧向位移,提高了侧向位移和航向角的跟踪性能,相比单输入单输出模型预测控制(SISO MPC)能更精确地跟踪规避路径。
作者:白杨; 袁德成 期刊:《沈阳化工大学学报》 2019年第04期
以节能为目标,研究安装暖通系统的现代楼宇的建模与模型预测控制策略.根据能量守恒定律建立机理模型,基于机理模型设计模型预测控制算法,控制目标是能源消耗,约束条件包括模型、舒适温度范围等.闭环仿真实验结果表明:模型预测控制器能有效抑制扰动,跟踪设定值,处理约束等.
作者: 期刊:《电工技术学报》 2019年第S02期
模型预测控制以其原理简单、动态响应快、多变量控制和容易考虑非线性约束等优点在交流电机系统得到了越来越广泛的研究和应用。与矢量控制不同,模型预测控制将控制和调制作为一个整体进行设计,通过对一个目标函数进行优化即可得到最终的电压矢量。目前,模型预测控制已经成为电机控制的一个研究热点,甚至被认为是下一代交流电机高性能控制理论。尽管如此,模型预测控制仍然存在权重设计麻烦、稳态脉动大、变开关频率和计算量大等问...
作者:卢芳; 王晓梅; 李勇钢; 殷爽睿; 艾芊; 刘祥波; 杨小婷 期刊:《现代电力》 2019年第05期
为应对含不同类型储能微能源网在实际运行中面临的多种不确定因素,在给出考虑储电、储热、储气设备参与的微能源网日前经济调度策略的基础上,以跟踪日前微能源网与外网交互功率及储能设备能量状态优化结果为主要目标,并尽可能提高可再生能源利用率,基于模型预测控制方法建立了微能源网多时间尺度协同调度模型。算例结果表明,所提方法能有效应对间歇性可再生能源出力波动与负荷预测误差,在保证各储能设备日运行能量平衡的前提下,提...
作者:周成; 芮涛; 王群京 期刊:《电测与仪表》 2019年第22期
针对间歇性可再生能源出力与随机性负荷需求对弱电网环境下微电网电压稳定性的影响,综合考虑可控型分布式能源运行成本、储能系统运行成本以及可平移负荷的调度成本,以微电网公共点电压偏差最小与运行成本最低为目标,提出基于模型预测控制的微电网多目标协调优化控制策略。该策略由日内多时段滚动优化控制与实时反馈校正控制两部分组成。其中,日内多时段滚动优化控制以未来时段的预测模型为基础,求取当前时段各可控单元的优化控制...
作者:胡院生; 胡存刚; 张云雷 期刊:《电力电子技术》 2019年第10期
提出一种新型的混合级联七电平逆变器拓扑,其一相桥臂由一个四电平桥臂和一个两电平H桥构成,分析了主电路的结构和工作原理并将该逆变器电路应用于永磁同步电机(PMSM)。采用模型预测控制(MPC)策略对七电平PMSM驱动系统进行控制,实现电机电流的控制与电容电压的平衡。最后通过仿真和实验验证了MPC策略下的七电平PMSM驱动系统的可行性与有效性。
作者:董润楠; 刘石; 梁庚; 安馨 期刊:《电力系统保护与控制》 2019年第21期
针对微电网内负荷随机性大和网内分布式电源对负荷变化敏感度高的问题,利用模型预测控制中的动态矩阵预估控制对适用于微电网这一特点的专用逆变器输出控制器进行改进。对传统分布式发电系统的并网逆变器内部控制结构在保留传统功率控制器的基础上,利用基于模型控制的动态矩阵预估控制方法设计了模型预测控制器来替代传统控制结构中交流侧的电压环、电流环输出控制器和直流侧电压控制器。仿真实验验证了该逆变器控制方法提高了逆变...
作者:覃思雨; 刘平; 黄守道; 朱伟进 期刊:《微特电机》 2019年第11期
针对永磁同步电机(PMSM)损耗受电流影响较大的问题,鲜有文献阐述如何在满足电机转矩需求和调速需求前提下实现电流最优。提出了一种优化的PMSM电流迭代控制算法。通过该算法在给定转矩和转速下进行最优目标工作点的选取,对非线性的特性曲线运用迭代法进行数值求解,计算量较小且能求取出最优的定子电流。同时与设计的模型预测控制器(MPC)相结合,优化PMSM的电流预测值和控制实际输出值。仿真和实验结果表明,该优化的PMSM电流迭代控制...
针对感应电机带载起动和重起动问题,提出了一种基于自适应全阶观测器的无速度传感器感应电机模型预测起动控制策略。通过分析定子电流误差的传递函数,推导出了转速估计的收敛条件,随后设计了自适应全阶观测器的反馈增益矩阵和转移条件,以提高了感应电机起动性能,从而使初始估计转速明显低于实际转速时系统可收敛。利用感应电机驱动测试平台开始开展了相关实验,实验结果表明,电机具备较好的重新起动能力且浪涌电流小于限值,并具备对...
作者:潘峰; 秦国锋; 王淳标; 袁媛 期刊:《电机与控制应用》 2019年第10期
针对电动汽车机械式传感器在复杂工作环境下易失效的问题,将基于模型参考自适应(MRAS)的无速度传感器技术应用于电动汽车中。针对传统MRAS无速度传感器控制存在的转子位置估计相位延迟较大、转速估计误差较大等问题,将模型预测控制算法应用到MRAS中。参考模型选用永磁同步电机(PMSM)电流磁链方程,可调模型选取电压磁链方程,代价函数是磁链的差值,待估计参数选择转子位置。与传统MRAS无速度传感器控制算法相比,转速、转子位置估计结...
作者:王威; 陈慧岩; 马建昊; 刘凯; 龚建伟 期刊:《兵工学报》 2019年第11期
对智能车辆路径跟踪问题中存在的控制延时问题进行研究。前轮转角表述为纯滞后和1阶惯性延时的串联结构模型,通过使用Matlab/Simulink建立转向控制延时模型,并对实车采集的转向控制数据进行分析,完成延时模型的参数辨识;基于V-REP和ROS搭建仿真测试平台,根据延时模型的辨识结果模拟转向响应特性,实现与实车转向特性等效的控制延时效果;基于Frenet坐标系和运动学、动力学模型构建不考虑控制延时和考虑控制延时的模型预测控制(MPC)路...