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气垫车并行双环控制系统设计
  • ISSN号:1006-2467
  • 期刊名称:《上海交通大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:U469.73[机械工程—车辆工程;交通运输工程—载运工具运用工程;交通运输工程—道路与铁道工程] TP273[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]上海大学机电工程与自动化学院,上海200072, [2]上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50675135),上海大学科技创新基金(A.10-0109-11-003)
中文摘要:

针对车速和载荷分配比分别作为气垫车驱动系统和垫升系统的独立控制变量具有不同的控制要求和目标值更新频率但均可对能耗产生影响的特点,设计了以模糊PID控制器为核心的并行双环控制系统.其中:车速控制跟踪瞬态目标值,目标值更新频率较高,因而设计更加注重动态性能;载荷分配比控制跟踪稳态目标值,目标值更新频率较低,因而设计更加注重静态性能.从减小能耗的角度出发,在载荷分配比控制中考虑了滑转率(车速相关量)的影响,反映出参数协调控制的思想.仿真试验结果表明:在所设计控制系统的作用下,气垫车能够顺利抵达目的地并实现软着陆;车速控制表现出良好的动态性能,有利于提高车辆的安全性;载荷分配比控制表现出良好的静态性能,有利于降低车辆能耗.

英文摘要:

Linear/angular velocities and load distribution ratio could act as control variables for the propul- sion system and the lifting system of an air-cushion vehicle (ACV), respectively. They are independent in control and different in terms of control requirements and update frequencies for control objectives, but are both able to impact energy consumption. A parallel double-loop control system cored with fuzzy-PID con- trollers was designed to match these features, in which, velocity control tracks an instantaneous objective with a high update frequency, so that dynamic performance is paid more attention to; instead, load distri- bution radio control tracks a steady-state objective with a low update frequency and thus more importance is attached to static performance; besides, for the latter, the impact of slip ratio (a running variable rele- vant to velocities) is taken into account to reduce energy consumption, reflecting the idea of parameter co- ordinated control. The simulation results show that the ACV prototype can, under control, reach the des- tination with soft-landing. The velocity control presents a good dynamic performance so as to benefit the vehicle's safety, and the load distribution ratio control manifests a good static performance so as to de- crease energy consumption.

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期刊信息
  • 《上海交通大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:上海交通大学
  • 主编:郑杭
  • 地址:上海市华山路1954号15F
  • 邮编:200030
  • 邮箱:shjt@chinajournal.net.cn
  • 电话:021-62933373 62932534
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-2467
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1466/U
  • 邮发代号:4-256
  • 获奖情况:
  • 1996年全国优秀科技期刊奖,1992年、1996年、1999年国家教育部系统优秀科技期刊奖,2002年“百种重点期刊奖”,2003年百种中国杰出学术期刊,2004年教育部全国高校优秀科技期刊一等奖,2004年“百种重点期刊奖”
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:30903