摘要：针对传统永磁同步电机滑模控制存在的抖振以及系统鲁棒性差问题,提出基于自适应模糊滑模软切换的永磁同步电机鲁棒无源控制方法。控制系统电流内环通过设计鲁棒无源控制器,得到dq旋转坐标系下的电压给定,有效提高电流预测控制的鲁棒性。转速外环设计模糊滑模软切换控制器,利用双曲正切函数代替符号函数,实现软切换连续控制。采用自适应模糊控制法估计集成不确定边界,有效削弱滑模抖振。实验对比传统滑模控制与新型控制方法,其结果验证了新型控制方法在抖振以及抗扰动方面的有效性和实用性。

摘要：针对永磁同步电机多参数辨识时,数学模型存在的欠秩问题,提出一种改进模型参考自适应系统的分步在线辨识方法.该方法采用Popov超稳定性理论设置自适应律,可以保证辨识时系统的稳定性;在改进的模型参考自适应系统中,首先辨识定子电阻、转子磁链,待两个参数辨识结果稳定后,再辨识直交轴电感.这样在同一个模型中实现多个参数辨识,克服了由于数学模型欠秩问题而导致辨识结果的不确定性.仿真结果表明,本文设计的方法辨识速度较快,辨识度高,具有一定的实用性.

摘要：针对老龄人士和残障人士助力助行问题,设计了一款柔性下肢外骨骼机器人.该机器人采用中空走线结构的电动关节,利用小型扭矩传感器、磁编码器采集人体运动意图;根据外骨骼机器人的动力学模型,设计基于最小作用力的控制算法并进行运动学逆解,得出各关节转动参量,实现外骨骼机器人随动控制;通过优化外骨骼机器人机械结构并运用轻量化材料,使得机器人样机重量减轻到10.2 kg;在外骨骼机器人进行穿戴试验中,我们采集典型动作运动时的扭矩、位置、速度和加速度等数值,其结果表明所设计的外骨骼机器人随动运动时冲击小,步姿切换时传感器信号跟随良好,电机响应扭矩传感器时间为0.02 s,能达到实际行走的需求,从而验证了该系统的可行性;助力试验结果显示,穿戴外骨骼机器人后快走和慢走模式助力平均峰值扭矩分别为18.2 N·m和15.3 N·m,心率降低1%~7%,且快走比慢走的助力效果更明显.本研究为外骨骼机器人轻量化研究提供了一种参考.

摘要：针对传统滑模观测器存在的固有抖振问题,提出一种离散变增益永磁同步电机超螺旋滑模观测器。首先,该观测器增益随电机转速及系统内部状态动态调整,实现了宽范围变转速工况下的滑模抖振抑制。其次,设计一阶低通滤波器提高滑模控制系统暂态过程中的鲁棒性,基于反证法验证滑模轨迹在有限时间内的收敛性。最后,提出一种新型矢量控制策略对系统电流环d、q轴进行充分解耦,基于混合定向策略从观测器输出提取α、β轴有效反电动势分量,结合反电动势变换矩阵进行电流环内的前馈补偿。实验结果验证了该文所提出控制策略的有效性和实用性。

摘要：针对无人车路径跟踪过程中跟踪效果与车辆稳定性这一多目标控制问题,基于分层控制理论提出了一种分布式驱动无人车辆路径跟踪与稳定性协调控制策略。建立了车辆动力学模型和路径跟踪模型,利用滑模控制方法设计了上层控制器,旨在减小路径跟踪过程中的航向偏差和横向偏差的同时确保车辆自身的稳定性。在下层控制器中,设计了一种四轮轮胎力优化分配方法,根据上层控制器需求,结合车辆横摆与侧倾稳定性情况,实现四轮轮胎力的定向控制分配。基于CarSim和Simulink搭建了联合仿真模型并进行仿真实验,结果表明,提出的协调控制策略能够有效地控制车辆路径跟踪中的航向偏差和横向偏差,同时确保车辆的侧倾与横向稳定性。

摘要：合理设计进气系统,利用气体的动态效应可以有效提高发动机充气效率,改善发动机的性能。以某款高速汽油发动机为原型重新设计进气歧管,建立了一维性能仿真模型进行标定,利用析因实验确定优化的方向,建立相应的回归模型,采用遗传优化算法设计外特性时不同工况时对应的最佳进气歧管长度。优化结果表明:采用发动机可变长度进气歧管后,充气效率和转矩在外特性、全工况下,最大改善效果超过15%。为进气歧管的结构优化设计提供方向理论依据和基础,减少实验工作量,提高开发效率。

摘要：在船舶电站的运行过程中,双机甚至是多机组并联运行,是船舶电站的必不可少的组成部分,一般也为船舶电站的主要运行模式。而柴油发电机的并车操作过程是否合理,对船舶能否稳定运行有很大的影响。为探究船舶柴油发电机组并联运行的条件,建立了柴油发电机组的模型、船舶的电力负荷模型以及发电机并网触发控制模型。通过建立仿真模型,采用控制变量法,分析并车瞬间相关物理量的变化,在船舶电站相关电力器件的选型、船舶电站的设计以及船舶电网顺利完成并车操作方面,具有一定的指导与参考意义。

摘要：车辆质心侧偏角是表征车辆横向稳定性的重要参数之一,相关的估计方法研究可为整车稳定控制提供重要支撑。为提高车辆质心侧偏角估计效果,提出了一种基于冗余信息融合的质心侧偏角估计方法。分别建立了车辆动力学模型和运动学模型,利用容积卡尔曼滤波算法分别设计了用于车辆行驶状态估计的动力学模型估计器和运动学模型估计器,同时,分析了动力学模型估计器和运动学模型估计器的内在特性和适用范围,并在此基础上提出了基于冗余信息融合的车辆质心侧偏角估计方法,从而通过自适应权重动态调节的方式来充分结合动力学模型估计器和运动学模型估计器的优点。进行了CarSim-Simulink联合仿真测试与实车道路试验,结果表明,所设计的车辆质心侧偏角估计方法能有效提高车辆状态估计精度和多工况适应能力。

摘要：为降低单缸汽油机的排气噪声水平,有效提升其声学性能,通过建立发动机和消声器的系统耦合仿真模型,对消声器进行设计与改进。通过分析其阶次噪声及排气频谱图,着重优化消声器中低频段的消声性能,综合动力性和经济性选出最佳方案,从插入管孔径和有无套筒两个角度对其进行进一步优化。最终在确保消声性能明显提升的同时,1.0、1.5和2.0阶噪声均有明显下降,并兼顾了动力性和经济性,为优化改进体积容量较小的消声器提供了一种解决思路。

摘要：近20年来,金属有机骨架材料(MOFs)由于出色的性能被广泛应用于空气污染与水污染的防治,对污染物起到有效的控制。UiO-66及其衍生物由于其优异的稳定性以及可调节性被视为一种极具潜力的MOFs材料,通过选择有机配体、官能团、金属离子活化等方法设计孔径、官能度从而赋予UiO-66特殊的化学、物理性质以适应不同场景需求。简单介绍了UiO-66及其衍生物的的调控方法、合成技术及对于挥发性有机物(VOCs)、水污染的处理及其优缺点,并对UiO-66调控、合成的发展方向进行了展望。