分层集成控制论文-周猛飞,叶尧,陶飞,徐秀慧,蔡亦军

分层集成控制论文-周猛飞,叶尧,陶飞,徐秀慧,蔡亦军

导读:本文包含了分层集成控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:集成设计,鲁棒

分层集成控制论文文献综述

周猛飞,叶尧,陶飞,徐秀慧,蔡亦军[1](2016)在《基于鲁棒模型与分层递阶控制的工艺与控制系统集成设计研究》一文中研究指出化工过程工艺与控制系统的集成设计研究越来越受到国内外工艺设计和过程控制领域研究人员的重视,与传统的分步序贯设计相比,集成设计可获得经济性能和动态性能更优的化工过程。考虑到工业过程中广泛采用先进控制与常规控制分层递阶控制结构,提出了一种基于鲁棒模型和分层递阶控制策略的过程工艺与控制系统集成设计方法。其核心思想是将设计对象和常规控制器构成广义对象,通过辨识得到先进控制与广义对象组成的闭环过程状态空间不确定模型,基于该模型以及二次李雅普诺夫函数可估计所设计工艺过程在外部扰动作用下的最坏情况。该方法将集成设计问题转化成一个非线性规划问题,避免了求解集成优化问题常用的动态优化方法,并最终得到经济性能和动态性能良好的工艺设计参数与控制器参数。案例研究表明了方法的可行性。(本文来源于《第27届中国过程控制会议(CPCC2016)摘要集》期刊2016-07-31)

王滕[2](2016)在《基于制动和悬架系统的车辆稳定性分层集成控制策略研究》一文中研究指出随着汽车消费者对车辆安全性能的要求逐渐提高,车辆的主动安全不断受到各大汽车生产企业的关注。而对车辆的横摆和侧倾稳定性进行控制也成为车辆主动安全领域的一个重要课题,通过对二者进行集成可以最大限度的保持车辆的横摆和侧倾稳定性,保证车辆安全行驶。本文首先对车辆的横向动力学和纵向动力学特性进行了分析,分别建立了包含车辆横摆和侧倾在内的整车八自由度动力学仿真模型,魔术公式轮胎模型和制动系统的轮缸模型,同时对八自由度整车模型进行了简化,分别建立了车辆的二自由度和叁自由度简化模型作为控制系统的参考模型和预测模型。以车辆的横摆角速度为横摆控制目标,以差动制动为控制方式结合模糊控制算法对车辆的横摆稳定性进行了反馈控制。为了对车辆横摆和侧倾控制器进行集成,将车辆的横向载荷转移率作为侧翻控制指标,设计了基于侧翻预警TTR(Time to rollover)的车辆侧翻预测系统作为上层控制器,对车辆横摆和侧倾稳定性控制系统进行切换。同时结合TTR侧翻预警系统,利用差动制动和调节悬架阻尼的方式对车辆侧倾稳定进行控制。最后利用TTR对车辆的横摆稳定性和侧倾稳定性进行了集成,其集成策略为当侧翻预警系数TTR值小于参考值时,开启侧倾稳定性控制系统,否则横摆稳定性控制系统正常作动。在Matlab/Simulink中对建立的控制系统进行了离线仿真,通过对低附着路面侧滑工况和高附着路面侧翻工况进行仿真,验证了控制策略的有效性。为了实时在线验证控制系统的正确性,搭建了基于dSPACE的快速控制原型实时仿真系统,同时通过典型工况的实时仿真,其结果与离线仿真结果基本吻合,进一步验证了基于制动和悬架系统的车辆横摆和侧倾稳定性控制系统综合控制系统能够有效地控制车辆行驶稳定性。(本文来源于《重庆理工大学》期刊2016-03-25)

廖成栋[3](2015)在《基于分层式结构的汽车SAS与EPS集成系统的联合控制研究》一文中研究指出汽车底盘集成控制是当今汽车工程技术领域当中一个研究的热点,随着控制理论、计算机技术、传感器技术以及信息融合技术的不断发展,汽车底盘集成控制技术也获得了极大的提高。汽车悬架系统和转向系统是汽车底盘系统中十分重要的部分,它们对汽车的操纵稳定性和行驶安全性起着至关重要的作用。但是如果采用简单迭加的形式对半主动悬架(SAS)以及电动助力转向系统(EPS)进行独立控制,由于两者之间存在耦合问题使得整车性能不佳,因此必须采用集成控制方式。本文正是针对上述问题展开研究,本文针对汽车电动助力转向系统,建立了汽车电动助力转向系统的动力学模型并采用H∞鲁棒控制理论设计了鲁棒控制器,通过MATLAB软件对该控制器进行了性能仿真分析;针对汽车半主动悬架系统,建立了汽车半主动悬架系统的动力学模型并采用模糊控制理论设计了模糊控制器,通过MATLAB软件对该控制器进行了性能仿真分析;基于分层结构的控制策略,开展了上述两个子系统的集成控制研究,建立了总成模型,之后设计了汽车集成控制器,将两个子系统按照一定的控制规律组合起来,已达到电动助力转向系统与半主动悬架系统的协调控制,并对其进行MATLAB仿真。计算机模拟试验结果表明:本文所提出的汽车底盘控制策略能够比较理想的实现EPS和SAS两者间的协调工作,获得了相对于独立控制更好的汽车操作稳定性和行驶安全性,显着地提升了整车行驶过程中的动态性能,能够为今后的汽车底盘控制理论研究以及工程实践提供有意义的参考。(本文来源于《长沙理工大学》期刊2015-10-01)

胡东海,何仁[4](2015)在《电磁与摩擦集成制动系统防抱死制动分层协调控制》一文中研究指出为了深入研究电磁与摩擦集成制动系统防抱死控制机理,提高其在紧急制动下的防抱死控制性能,在建立电磁与摩擦集成防抱死制动模型的基础上,根据电磁制动与电子液压制动各自制动控制特性,提出了电磁与摩擦集成制动系统防抱死制动分层协调控制方法。在硬件在环仿真平台上验证了数学模型的有效性,并在模拟干燥沥青路面、冰雪路面以及对接路面环境下,对比研究了电磁与摩擦集成制动系统、高性能电子液压制动系统和低性能电子液压制动系统的防抱死制动性能。结果表明:在防抱死控制过程中使用电磁制动取代低性能电子液压制动系统控制车轮最佳滑移率,仅使用低性能电子液压制动提供一定的制动强度,完全可以实现与高性能电子液压制动系统相同甚至更优的防抱死控制效果。(本文来源于《农业机械学报》期刊2015年11期)

傅爱玲,龚辉,熊宜亮,万来毅[5](2011)在《煤气混合站自动掺入转炉煤气分层控制集成系统》一文中研究指出提出了一种在煤气混合站自动分层控制以及转炉煤气自动掺入分层控制的集成系统,该系统采用多级管道预制阀位的自动分层控制,利用能量守恒定律热值自动掺入流量配比的分层控制,转炉煤气自动判断掺入混合站的煤气混合控制,实现了混合站适应用户的不同生产过程的工艺需求,保证了混合站混合压力和热值的精确控制。该系统在实际混合站的应用中取得了良好的效果。(本文来源于《全国冶金自动化信息网2011年年会论文集》期刊2011-05-01)

梁赫奇[6](2011)在《基于模型预测控制的底盘分层集成控制算法研究》一文中研究指出随着汽车底盘控制理论和电子技术的迅猛发展,汽车底盘电控系统的数量和复杂度都在不断增加。系统数量的增加导致系统之间的耦合问题显现出来,直接催生了底盘集成控制的研究。底盘集成控制的研究目的就是处理不同系统之间的耦合,利用有利的耦合,缓解或消除不利的耦合。本文从车辆动力学角度出发,研究了底盘集成控制的潜力,分析了系统之间的耦合关系。利用MATLAB/Simulink建立了整车以及各个子系统的非线性模型,并进行了模型仿真试验验证。为了处理集成控制中的多目标优化以及控制模型的误差问题,本文采用模型预测控制作为集成控制算法,实现了制动和转向对质心侧偏角和横摆角速度的联合控制,并采用基于规则的集成逻辑实现了制动、转向和悬架的全局集成控制。最后从保证底盘集成控制约束的角度研究了基于二次规划的轮胎力分配,并和稳定性控制中常用的单轮制动法进行了比较。对底盘集成控制理论和仿真研究结果表明:采用二自由度预测模型的模型预测控制实现转向和制动的集成控制时,优化权重系数对控制效果影响明显。大侧向加速度下悬架控制对转向和制动集成控制起到有效的补充作用,有效提高了大侧向加速度下车辆的操纵性。二次规划轮胎力分配方法能够保证轮胎力的附着极限不被打破,有效提高了车辆的稳定性。(本文来源于《吉林大学》期刊2011-04-01)

马国宸[7](2011)在《基于分层式结构汽车底盘系统集成控制研究》一文中研究指出随着汽车工业的发展,工程技术的进步,汽车底盘控制技术的应用越来越广泛。汽车底盘集成控制是近年来汽车底盘控制研究领域热点问题,对有动力耦合关系的底盘系统采用集成控制,可以协调各系统冲突,提高车辆的综合性能。分层式集成控制复杂程度低,可靠性高,扩展性好,是较好的集成控制结构。本文以整车为研究对象,根据牛顿力学定律,建立整车、车身以及车轮的数学模型,在此基础上推导出了车身垂直载荷转移方程。采用魔术公式轮胎力学模型,并且分别建立了防抱死制动系统和电动助力转向系统执行机构的数学模型。分析电动助力转向系统,防抱死制动系统,半主动悬架系统的控制目标,分别对各系统设计了控制策略,建立底层控制器。分析各系统间的动力耦合关系,设计集成控制策略。防抱死制动系统和半主动悬架系统共同工作时,集成控制器以抑制悬架俯仰运动保证制动性能;电动助力转向系统和半主动悬架系统共同工作时,集成控制器以抑制悬架侧倾运动优化转向系统转向输入保证车辆操纵稳定性;防抱死制动系统、电动助力转向系统和半主动悬架系统共同工作时,集成控制器通过计算车辆当前运动状态优化制动系统控制器的目标滑移率,比较转向制动的响应方差,对两系统进行协调,悬架系统取制动悬架集成控制策略,保证轮胎的抓地力。本文利用Mat lab/Simulink仿真软件搭建整车仿真模型,进行仿真控制研究,验证不同工况下的集成控制效果。仿真结果表明,制动工况下,采用集成控制,车身俯仰角得到了很好的控制,后轮滑移率较为稳定,制动距离缩短,车辆制动性能得到改善。转向工况下,采用集成控制,横摆角速度时域响应时间略微变慢,稳态横摆角速度变小,但是动态性能提升,车身加速度波动得到了改善,前悬架动行程变小,侧倾角降低,提高了车辆的操纵稳定性。转向制动工况下,横摆角速度时域响应速度变快,最大值提高,转向系统性能有明显提升,制动减速度相比单独控制略有下降,但是对车身姿态进行控制,并且优化了制动系统目标滑移率,所以制动距离与单独控制相差不大。分析仿真结果可以看出,底盘多系统同时工作时,采用集成控制,可以有效降低系统间的冲突,协调各系统的耦合,提高车辆的操纵稳定性。(本文来源于《浙江大学》期刊2011-01-10)

聂佳梅[8](2009)在《基于灰色预测的汽车SAS与EPS集成系统分层协调控制研究》一文中研究指出悬架和转向系统是汽车的两个重要组成部分,与汽车的行驶平顺性和操纵稳定性等诸多性能有关。随着电子控制技术及单片机技术的发展,汽车半主动悬架(Semi-Active Suspension,SAS)和电动助力转向(Electric Power Steering,EPS)成为研究的热点。SAS可在一定程度上同时改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性,EPS可提高操纵稳定性和转向轻便性。但由于悬架系统与转向系统之间存在一定的耦合作用,针对单一系统进行控制时,只能改善车辆的局部性能,而整车的综合性能很难得到较大幅度的提高。要获得更优的整车综合性能,需要对这两个系统进行集成控制。本文以提高车辆的操纵稳定性和行驶平顺性为目标,对车辆SAS与EPS系统的协调和集成控制作了较系统的研究。针对转向与悬架两子系统间的相互约束和影响,改进了SAS与EPS集成系统整车动力学模型,在轮胎模型中考虑了轮胎垂直载荷变化对轮胎侧偏特性的影响,转向子模型受力分析中考虑到轮胎侧偏力的实际方向,使模型更接近于实际情况。在仿真分析的基础上,研究了悬架系统与转向系统之间的耦合关系。针对集成控制的两个目标:消除子系统间的不利干扰和冲突、合理分配各子系统的控制输入,提出了SAS与EPS系统分层协调控制方法,并设计了协调控制器。分别建立了SAS子系统模糊控制器和EPS子系统PID控制器,以车辆的整体性能最优为目标,构建上层控制的协调策略。仿真结果表明,分层协调控制可有效提高汽车的综合性能,协调汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。分层协调控制策略是研究集成控制的有效方法。针对SAS与EPS系统多输入多输出的特点,基于灰色预测理论,建立了SAS与EPS系统性能指标的多变量灰色预测模型,实现性能指标的预测,预知系统性能指标的发展趋势。根据预测值对集成控制策略进行预先修正,以实现SAS与EPS系统的事先控制,避免了控制变量的大幅度急剧调整,使控制效果更精确。在此基础上,提出了基于灰色预测的SAS与EPS集成系统分层协调控制方法,并设计了灰色预测协调控制策略,减少了不确定因素的影响和控制系统时间滞后引起的控制不精确,大幅度改善了执行机构的控制性能。采用灰色预测控制,有效改善了SAS与EPS系统的集成控制效果。仿真结果表明这种控制方法完全可以满足SAS与EPS系统的集成控制需要。研究开发了基于ARM2131的SAS与EPS系统集成控制器硬件。将改进的半主动悬架和开发的集成控制器装在北斗星CH7140轿车上进行实车道路试验,并将试验结果与仿真结果进行对比。仿真试验结果和实车试验结果基本吻合,表明所建立的集成系统模型正确,控制策略可行,技术可靠,为汽车底盘系统的集成控制研究提供了良好的技术基础。灰色预测分层协调控制的系统与被动系统相比,质心垂直加速度的峰值下降28.57%,标准差下降27.75%;横摆角速度的峰值下降10.18%,标准差下降12.69%;车身侧倾角峰值下降15.8%,标准差下降8.19%;侧向加速度峰值下降20.8%,标准差下降18.6%;在人体敏感频率区域内,质心加速度功率普密度也有明显的降低。表明灰色预测协调控制能够较好的协调汽车行驶平顺性和操纵稳定性之间的矛盾,使整车综合性能得到提高。(本文来源于《江苏大学》期刊2009-04-01)

孙斌,方敏[9](2008)在《汽车主动悬架与防抱制动系统分层集成控制研究》一文中研究指出在考虑汽车主动悬架系统(ASS)与防抱制动系统(ABS)之间相互影响的情况下,基于汽车7自由度整车模型,设计了一个分层集成控制系统。底层包括2个子系统的控制器:主动悬架控制子系统采用最优预见控制策略,防抱制动控制子系统采用逻辑门限值控制策略;上层控制器对2个子系统控制器进行协调控制,以改善汽车在制动情况下的整体性能。仿真实验结果表明,在分层集成控制情况下,汽车主动悬架性能和制动性能均有所改善,为解决因2个子系统间相互影响而使汽车性能变坏的问题提供了一种方法。(本文来源于《合肥工业大学学报(自然科学版)》期刊2008年10期)

孙斌[10](2008)在《汽车底盘系统的分层集成控制研究》一文中研究指出汽车底盘系统包括悬架、转向、制动叁个相互耦合的子系统,在汽车行驶过程中,车辆往往不能满足不同行驶工况下的性能要求,因此研究这叁个子系统的集成控制成为一种必然趋势,得到了各方面的广泛关注。本文以汽车底盘为研究对象,建立了主动悬架系统(Active SuspensionSystem,ASS)、电动助力转向系统(Electric Power Steering System,EPS)和防抱死制动系统(Anti-lock Braking System,ABS)的数学模型(其中主动悬架系统采用新型的磁流变减振器作为执行机构),并在此基础上分别对主动悬架系统设计了最优预见控制器、对电动助力转向系统设计了模糊PID控制器、对防抱死制动系统设计了基于车轮滑移率的逻辑门限值控制器。在Matlab/Simulink环境下的仿真实验结果表明这叁个控制器都能有效地提高各自系统的性能,但是叁个控制器同时工作时,由于子系统性能指标间的相互影响,却使得汽车无法满足不同工况下的性能要求。通过分析ASS、EPS、ABS性能指标之间的相互联系,提出了一种分层控制策略,在已设计的叁个子系统控制器的基础上设计了一个上层集成控制器来协调叁个子系统的性能指标,通过指令改变底层子控制器的控制参数和控制目标,使汽车能满足不同的行驶工况。通过在Matlab/Simulink环境下对分层集成控制系统进行的仿真可知,采用这种分层集成控制策略,协调了子系统的性能指标,使汽车在各种工况下的主要性能都较好,基本满足了各种行驶工况的要求,这对后续的底盘集成控制系统的深入研究具有参考价值。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2008-02-01)

分层集成控制论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着汽车消费者对车辆安全性能的要求逐渐提高,车辆的主动安全不断受到各大汽车生产企业的关注。而对车辆的横摆和侧倾稳定性进行控制也成为车辆主动安全领域的一个重要课题,通过对二者进行集成可以最大限度的保持车辆的横摆和侧倾稳定性,保证车辆安全行驶。本文首先对车辆的横向动力学和纵向动力学特性进行了分析,分别建立了包含车辆横摆和侧倾在内的整车八自由度动力学仿真模型,魔术公式轮胎模型和制动系统的轮缸模型,同时对八自由度整车模型进行了简化,分别建立了车辆的二自由度和叁自由度简化模型作为控制系统的参考模型和预测模型。以车辆的横摆角速度为横摆控制目标,以差动制动为控制方式结合模糊控制算法对车辆的横摆稳定性进行了反馈控制。为了对车辆横摆和侧倾控制器进行集成,将车辆的横向载荷转移率作为侧翻控制指标,设计了基于侧翻预警TTR(Time to rollover)的车辆侧翻预测系统作为上层控制器,对车辆横摆和侧倾稳定性控制系统进行切换。同时结合TTR侧翻预警系统,利用差动制动和调节悬架阻尼的方式对车辆侧倾稳定进行控制。最后利用TTR对车辆的横摆稳定性和侧倾稳定性进行了集成,其集成策略为当侧翻预警系数TTR值小于参考值时,开启侧倾稳定性控制系统,否则横摆稳定性控制系统正常作动。在Matlab/Simulink中对建立的控制系统进行了离线仿真,通过对低附着路面侧滑工况和高附着路面侧翻工况进行仿真,验证了控制策略的有效性。为了实时在线验证控制系统的正确性,搭建了基于dSPACE的快速控制原型实时仿真系统,同时通过典型工况的实时仿真,其结果与离线仿真结果基本吻合,进一步验证了基于制动和悬架系统的车辆横摆和侧倾稳定性控制系统综合控制系统能够有效地控制车辆行驶稳定性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

分层集成控制论文参考文献

[1].周猛飞,叶尧,陶飞,徐秀慧,蔡亦军.基于鲁棒模型与分层递阶控制的工艺与控制系统集成设计研究[C].第27届中国过程控制会议(CPCC2016)摘要集.2016

[2].王滕.基于制动和悬架系统的车辆稳定性分层集成控制策略研究[D].重庆理工大学.2016

[3].廖成栋.基于分层式结构的汽车SAS与EPS集成系统的联合控制研究[D].长沙理工大学.2015

[4].胡东海,何仁.电磁与摩擦集成制动系统防抱死制动分层协调控制[J].农业机械学报.2015

[5].傅爱玲,龚辉,熊宜亮,万来毅.煤气混合站自动掺入转炉煤气分层控制集成系统[C].全国冶金自动化信息网2011年年会论文集.2011

[6].梁赫奇.基于模型预测控制的底盘分层集成控制算法研究[D].吉林大学.2011

[7].马国宸.基于分层式结构汽车底盘系统集成控制研究[D].浙江大学.2011

[8].聂佳梅.基于灰色预测的汽车SAS与EPS集成系统分层协调控制研究[D].江苏大学.2009

[9].孙斌,方敏.汽车主动悬架与防抱制动系统分层集成控制研究[J].合肥工业大学学报(自然科学版).2008

[10].孙斌.汽车底盘系统的分层集成控制研究[D].合肥工业大学.2008

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