基于多目标遗传算法的增程式电动汽车动力系统参数匹配优化研究

在完成增程式电动汽车（E-REV）动力匹配与性能仿真基础上,针对E-REV动力系统参数匹配优化问题,以整车制造成本、汽车两种运行模式下等效百公里油耗以及百公里加速时间为目标,以驱动电机峰值功率、发动机额定功率以及电池能量为变量,设计了基于线性加权的多目标遗传算法。结果表明,适当牺牲汽车动力性可最大降低制造成本5.19%,并降低等效油耗9.61%以上。可以得出,通过改善匹配方案能进一步提高整车的动力经济性并降低制造成本,研究对E-REV市场推广及量产化具有重要意义。     

电动汽车燃料电池电压温度参数的逆控制优化

燃料电池的温度和电压是影响电动汽车性能最关键的两个参数;由于电动汽车燃料电池的温度和电压具有较强的非线性和耦合性的特点,使得传统的线性系统理论无法适用;为此,提出一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的燃料电池逆控制优化算法;利用LS-SVM建立燃料电池逆模型,利用RLS算法对燃料电池逆模型进行校验,利用ε-滤波方法对控制器进行在线参数调节;仿真结果证明该逆控制方法能够快速准确地对燃料电池中电压和温度进行精确解耦控制,保证了电动汽车对燃料电池的性能要求。     

混合动力电动汽车发动机转速智能控制系统设计

发动机是混合动力电动汽车动力设备的心脏,为了保证混合动力电动汽车可以快速稳定地运行,需要对其转速智能控制系统进行设计。使用当前控制系统智能控制混合动力电动汽车发动机转速时,无法快速检测到发动机转速,难以达到最佳的智能控制结果。为此,本文提出一种基于软切换的Bang Bang－神经网络PID的混合动力电动汽车发动机转速智能控制系统设计方法。混合动力电动汽车发动机转速智能控制系统以Mcs一51系列8751单片机为核心系统,检测混合动力电动汽车发动机转速的数字信号,同时控制D/A模拟信号的输出,并在LED显示器上显示发动机转速数字信号,以PWM调制器放大混合动力电动汽车启动时发动机产生的PWM波,将放大后的PWM波供给电力发动机,再以分频填充脉冲装置测量混合动力电动汽车发动机转速,通过Bang Bang－神经网络PID算法计算出混合动力电动汽车发动机转速误差,达到实时控制混合动力电动汽车发动机转速的效果。实验仿真证明,所提设计方法保证了发动机转速的快速性和平稳性。     

故障诊断专家系统的可拓知识表示和匹配研究

知识表示和匹配是设计专家系统的核心问题;首先通过引入基元理论,实现了产生式、语义网络、框架和案例的基元表示,建立了故障诊断专家系统的可拓知识表示模型,该模型包括激励基元、测量基元和结论基元3个部分;然后提出了先匹配激励基元再匹配测量基元的可拓知识匹配步骤,并构建了属性精确值和区间值混合的匹配度计算公式;最后以某型大气数据计算机的测试数据为例,与建立的可拓知识进行匹配,诊断结果与实际情况相符。     

基于压缩感知和改进自适应正交匹配的稀疏信号重构

针对传统香农-奈奎斯特采样定理指出在保证原始信号重构精度的前提下,采样频率必须为原始信号频率的2倍,提出了一种基于压缩感知理论和改进的自适应正交匹配追踪算法的稀疏信号重构方法;首先引入了压缩感知模型和信号重构目标函数,然后在对经典正交匹配追踪类算法进行分析和总结的基础上,为克服其不足,设计了一种二次筛选支配原子集的方法,即通过计算信号的QR分解并计算具有最大势能的原子从而得到能量候选原子集,通过计算余量与原子的相关性选出相关性最大的原子从而得到相关候选原子集,并将能量候选原子集和相关候选原子集的交集作为最终支配原子集;最后定义了具体的采用自适应正交匹配算法实现信号重构的算法;在Matlab仿真环境下试验,结果表明:文章方法能有效地进行稀疏信号重构,具有较小的重构误差,且与其它方法相比,具有收敛速度快和重构效果好的优点。     

基于自适应遗传算法的SVM参数优化

针对基于遗传算法支持向量机(SVM)训练时间较长以及分类精度较网格搜索法有所降低等问题,通过重新定义遗传算法参数的寻优范围,提出一种自适应遗传算法;该算法根据网格搜索法得到遗传算法参数的最佳寻优范围,然后遗传算法在这个范围内进行参数的精确寻优,最后得到分类的结果;这样不仅可以有效缩短训练时间,而且拥有更高的分类正确率;通过UCI中的10组经典数据集的实验结果可知,自适应遗传算法较之网格搜索法、 常规遗传算法、粒子群算法在训练时间上有较大的提升,并且拥有较高的分类准确率。     

一种大容量动力锂电池的化成系统

随着新能源技术的发展,对大容量的动力锂电池需求越来越多,尤其在电动汽车领域具有广泛的使用;为此设计了一种适用于大容量锂电池的化成系统,说明了其组成和工作原理;为了提高充放电过程中电流控制的精度,采用了可编程反馈式限压恒流斩波控制电路,同时具有限压保护功能,防止锂电池过充过放;化成系统为上下位机结构,由一台上位机(服务器)和若干台下位机(化成单元)组成,组成工业485总线网络,利用上位机对化成过程进行实时监控和数据记录;经试验测试,该系统具有充放电电流大、控制精度高、可多工步编程等特点,能够满足动力锂电池大规模化成生产的需要。     

飞行参数在线自动监控技术的研究

针对“黑匣子”功能局限性与卫星数据传输的高成本问题,提出了飞行参数在线自动监控系统(FPOAMS)的新型设计思路;该系统可在线对飞参数据进行分析,并在发现数据超限时自动将飞参数据传送到地面监控中心;在此以航迹监控模块为核心模块,利用Visual Studio作为软件开发环境,通过面向对象技术和MATLAB引擎调用技术完成对飞行数据的解算、监控和航迹仿真;结果表明,该系统有助于地面监控中心在航迹偏离前后对飞机进行及时定位与预警,并且相对于传统的卫星数据链缩减了传输费用;由此可见该FPOAMS系统具有实时性、有效性和广泛应用性。     

基于工艺参数扰动特性的硬件木马隐蔽性研究

提出了一种增强硬件木马隐蔽性的新思想,通过模拟集成电路老化过程中工艺参数之一阈值电压V_th的扰动变化对电路性能的影响,将木马隐藏于由V_th引起的工艺参数扰动下,降低由木马引起的功耗泄漏,进而造成大部分基于功耗分析的木马检测方法失效;在Hspice仿真环境下增加阈值电压V_th的量由10%变化到80%,相对的电路功耗泄漏减少量增加,此结果验证了所设计理念的有效性。     

基于自抗扰控制的载人潜水器动力定位仿真研究

针对载人潜水器(MSV)在不确定海洋环境中的动力定位问题,提出了一种线性扩张状态观测器与离散二阶系统最速反馈控制律相结合的线性自抗扰控制(LADRC)方案;先根据动力学原理,建立了带海流干扰的载人潜水器六自由度运动模型,然后再引入虚拟控制量,对模型进行了部分解耦,最后运用MATLAB软件,针对某载人潜水器进行了四自由度动力定位系统仿真实验,结果表明,使用该方法能快速且有效地抵御强海流干扰,满足了载人潜水器高精度悬停定位的要求。     

电动汽车充电站监控系统设计

针对电动汽车日渐普及这一情况,本论文设计了一套电动汽车充电站监控系统。首先,给出了监控系统总体结构;其次,选择了系统的通信方式,并给出详细的 CANET转换器配置和通讯编程实现;然后,基于Microsoft Visual Studio平台,利用C#开发了充电站上位机监控系统,该系统可实时监控充电桩及其配电系统的运行情况,保证了电动汽车充电站的安全运行。     

基于IS015765的电动汽车诊断系统设计

为了更加便捷地对电动汽车进行程序更新和故障诊断,开发了符合ISO15765的底层刷写协议栈。参考BOSCH ECU在线刷写流程拟定XC2000刷写流程,包括初始化、密钥认证、Flash分区擦除、Flash分区写入等过程。开发XC2000 Flash驱动,实现Flash按地址进行块擦除和写入,开发Bootloader,实现硬件资源初始化以及ISO15765协议栈的装载。开发了符合ISO15765的底层刷写协议栈,实现故障码读取、故障码清除、数据流读取、执行器测试等故障诊断功能。开发了电动汽车诊断上位机系统,并通过硬件在环仿真测试平台进行测试。测试结果表明,设计的电动汽车诊断系统利用CAN总线能够实现ECU在线刷写及故障诊断功能。     

基于云存储的电力系统访问控制方案设计

电力系统是一个由多个子系统构成的综合性系统,作为一个能够实现海量数据处理同时具有高实时性、高可靠性的管理控制平台,需要电力系统能够实现对所辖多个子系统进行复杂、细密、大范围的访问控制,这些条件要求能够设计出合理有效的访问控制模型。为了实现安全、可靠、高效的电力系统访问控制提出了将传统电力系统同云存储平台相结合的访问控制方案,通过云存储平台对数据进行存取可以达到大数据量、均衡负载、安全可靠的目的;通过添加可信度因子构建访问控制模型,根据不同用户的可行度计算值分配给以不同的权限,匹配其可操作的资源,实现了对于用户操作对象的细化识别。     

干式负载智能控制系统的设计与实现

干式负载广泛应用于发电机组的性能测试与维护保养领域。为了提高其智能化水平,设计并实现了基于西门子S7-200 PLC的控制系统,其控制策略是先用穷举法找出功率总和等于功率设定值的档位组合,再根据干式负载的故障情况,从找出的档位组合中剔除那些因为故障而无法实现的档位组合,最后按照“需要操作的档位数量最少”、“优先选择动作次数最少的档位”这两个指标,从剩余的档位组合中挑选出一个最优值用于最终输出,从而实现了降低操作人员的工作负担、均衡接触器的动作次数和寿命、在突发故障时最大程度保证试验正常进行的目的。     

基于CAN总线的运梁车分布式控制系统的研制

应用于高铁PC梁运载的运梁车是SPMT特定用途的一种,其电气液压控制系统复杂,传感器及液压执行机构种类及数量多;基于CAN总线的分布式控制系统架构,将控制系统设计成多个控制模块,采用CAN总线作为系统中各单元之间交换信息的通道,给系统设计和布线带来了极大地便利;文章从硬件和软件设计进行阐述,从动力控制、转向控制、行走控制、悬挂及支腿控制等,逐步介绍运梁车控制系统的研制过程和控制系统结构组成;在参考以往运梁车设计的优缺点基础上,采用了最先进的传感器对运梁车进行了全方位的监控和精确的控制;分析了研制过程碰到的重难点问题及解决办法,为同类自行式模块运输车(SPMT)控制系统的设计提供了一定的参考;研制成功的控制系统安装于公司生产的HJY550运梁车上经过调试及试运转,控制精确、各项功能均达到设计要求,系统运行稳定、安全可靠。     

基于虚拟仪器的VCU自动测试系统设计

在纯电动汽车开发过程中,整车控制器的软件与硬件会频繁更新,为了快速匹配样件、提高测试效率、提升测试吞吐量,设计了通用自动化测试系统。该系统使用TestStand作为测试执行模块。在LabVIEW中开发了一套即时可用的测试动作库和驱动程序,动作库执行测试动作,通过TestStand引擎与驱动程序进行数据交互。设计了测试项目管理软件,覆盖VCU测试全过程并保证可追溯性。实际测试应用表明,该系统可以快速配置测试环境、生成可执行测试序列,能够高效地定位控制器缺陷,且运行稳定、通用性好。     

An Improved Stereo Matching Algorithm for Vehicle Speed Measurement System Based on Spatial and Temporal Image Fusion

This paper proposes an improved stereo matching algorithm for vehicle speed measurement system based on spatial and temporal image fusion (STIF). Firstly, the matching point pairs in the license plate area with obviously abnormal distance to the camera are roughly removed according to the characteristic of license plate specification. Secondly, more mismatching point pairs are finely removed according to local neighborhood consistency constraint (LNCC). Thirdly, the optimum speed measurement point pairs are selected for successive stereo frame pairs by STIF of binocular stereo video, so that the 3D points corresponding to the matching point pairs for speed measurement in the successive stereo frame pairs are in the same position on the real vehicle, which can significantly improve the vehicle speed measurement accuracy. LNCC and STIF can be used not only for license plate, but also for vehicle logo, light, mirror etc. Experimental results demonstrate that the vehicle speed measurement system with the proposed LNCC+STIF stereo matching algorithm can significantly outperform the state-of-the-art system in accuracy.     

电动车测速报警装置的实验设计

为提高电动车的行驶安全系数,通过实验研究的方法设计了测速报警装置。借助霍尔效应的原理,对电动车车轮的转速进行测量得到其行驶速度,来实现预警和报警,从而提高其行驶安全系数。     

基于PAC1921的宽范围高端电参数检测系统设计

针对电源管理、工业自动化等自动控制领域对高端电参数检测精度高、范围宽的要求,设计了一个基于PAC1921高端电流功率传感器的宽范围高端电参数检测系统;该系统根据测量结果自动对增益进行配置,使测量档位的测量范围与实际值匹配,从而保证设计的检测系统具有宽的测量范围的同时能够保证测量精度;实验结果表明系统能对高端0~20 A,0~32 V,0~640 W范围的电参数进行测量,数据采集稳定,精度高,可以为高端宽范围的电参数测量提供参考,具有一定的使用价值。     

电子膨胀阀对电动汽车空调系统的调节特性研究

电子膨胀阀是电动汽车空调系统的主要调控部件,探究其调节特性对于制定系统控制策略具有重要意义.本文搭建了以R134a为制冷剂的电动汽车空调系统实验台,研究了电子膨胀阀调节过程中,空调系统内制冷剂流量和压力的动态变化规律,分析了不同压缩机转速下,阀开度对系统制冷量、空调箱出风温度、压缩机功耗和系统COP等性能参数的影响.结果表明：阀前制冷剂相态是影响电子膨胀阀调节时系统压力变化强弱的重要因素.在阀前制冷剂为过冷液态时,调节阀开度对系统压力影响更大,并且在阀前制冷剂具有较大过冷度(大于10℃)时,下调阀开度会导致短时间的过节流造成系统压力大幅波动;系统中制冷剂循环流量与阀开度呈线性变化趋势,不受阀前制冷剂相态的影响.在实验工况下,100%阀开度对应的制冷剂循环流量为97.2～115.5 kg/h,阀开度每下调10%,系统中制冷剂循环流量下降6%～9%.