分布式驅(qū)動控制的案例
分布式驅(qū)動電動汽車動力學(xué)控制
為了解決復(fù)雜行駛工況下分布式驅(qū)動電動汽車多目標(biāo)協(xié)調(diào)、冗余執(zhí)行器分配問題，全面提升車輛經(jīng)濟(jì)性和主動安全性，智能汽車研究所提出了一體化動力學(xué)控制系統(tǒng)（圖4）。通過傳感器和參數(shù)估計(jì)系統(tǒng)獲取車輛參數(shù)和狀態(tài)，結(jié)合整車管理系統(tǒng)和橫擺角速度-質(zhì)心側(cè)偏角聯(lián)合穩(wěn)定性判據(jù)仲裁車輛模式，將多目標(biāo)協(xié)調(diào)問題化為子系統(tǒng)優(yōu)先級問題和多目標(biāo)分配問題，通過設(shè)計(jì)各子系統(tǒng)介入和退出條件，實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)，避免子系統(tǒng)干擾；將多目標(biāo)分配問題化為帶約束的加權(quán)最小二乘問題，設(shè)計(jì)廣義力跟蹤誤差、輪胎利用率、電機(jī)能耗、差動助力轉(zhuǎn)向和輪胎滑移率等多個分配目標(biāo)，根據(jù)行駛模式確定各目標(biāo)權(quán)重系數(shù)。通過參數(shù)估計(jì)系統(tǒng)和魯棒控制算法，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)對于車輛系統(tǒng)非線性特性、參數(shù)和狀態(tài)變化以及行駛條件變化的自適應(yīng)性；同時(shí)，對模型誤差和外界擾動具有魯棒性。
圖4 集成控制系統(tǒng)架構(gòu)
總結(jié)
1.分布式驅(qū)動電動汽車為車輛動力學(xué)控制提供了廣闊的研究空間，通過轉(zhuǎn)矩的優(yōu)化分配，可以改善車輛的經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性、平順性。
2.為了提升控制系統(tǒng)對于車輛參數(shù)、狀態(tài)以及車輛行駛環(huán)境適應(yīng)性，需要設(shè)計(jì)滿足控制需求的狀態(tài)估計(jì)與參數(shù)辨識算法，同時(shí)保證控制-估計(jì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而分布式驅(qū)動為車輛狀態(tài)估計(jì)算法提供了更大的可能。
3.為了保證分布式驅(qū)動電動汽車在復(fù)雜工況下的良好行駛性能，解決多控制目標(biāo)、多控制功能、多執(zhí)行器和多維運(yùn)動的協(xié)調(diào)問題，集成控制成為分布式驅(qū)動電動汽車動力學(xué)控制當(dāng)前的研究重點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
1. Yu, Z., Zhang, R., Lu, X., Jin, C., & Sun, K. (2017).
展開 分布式驅(qū)動電動汽車控制系統(tǒng)研發(fā)與實(shí)踐
分布式驅(qū)動電動汽車控制系統(tǒng)研發(fā)與實(shí)踐
轂電機(jī)分布式驅(qū)動控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
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【免責(zé)聲明】本版權(quán)歸原作者所有，僅用于技術(shù)分享與交流，非商業(yè)用途！對文中觀點(diǎn)判斷均保持中立，若您認(rèn)為文中來源標(biāo)注與事實(shí)不符，若有涉及版權(quán)等請告知，將及時(shí)修訂刪除，謝謝大家的關(guān)注！
輪轂電機(jī)分布式驅(qū)動控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
輪轂電機(jī)分布式驅(qū)動控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
轂電機(jī)分布式驅(qū)動控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
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輪轂電機(jī)分布式驅(qū)動控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
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轂電機(jī)分布式驅(qū)動控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
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下一代驅(qū)動系統(tǒng)丨分布式電驅(qū)控制關(guān)鍵技術(shù)解決方案
下一代驅(qū)動系統(tǒng)丨分布式電驅(qū)控制關(guān)鍵技術(shù)解決方案
通過分布式架構(gòu)驅(qū)動下一代電動汽車系統(tǒng)
通過分布式架構(gòu)實(shí)現(xiàn)高可靠性
如果在汽車以 65 英里/小時(shí)的速度行駛時(shí)，牽引逆變器電機(jī)中的一個小型電子元件出現(xiàn)故障，大家肯定都不希望車輛突然發(fā)動機(jī)失靈或完全停止。動力總成系統(tǒng)內(nèi)的安全冗余和備用電源已成為確保安全性和可靠性的標(biāo)配。
分布式電源架構(gòu)可為每個柵極驅(qū)動器分配一個與其靠近的專用的、本地的、方便調(diào)節(jié)的偏置電源，以滿足電動汽車應(yīng)用環(huán)境中的可靠性要求，因此可以提供冗余并提高系統(tǒng)對單點(diǎn)故障的反應(yīng)能力。例如，如果與柵極驅(qū)動器配套的其中一個偏置電源失效，其他五個偏置電源及其配套的柵極驅(qū)動器仍可正常運(yùn)行。如果六個柵極驅(qū)動器中有五個仍可正常運(yùn)行，電機(jī)便能以良好的控制方式減速和關(guān)閉，或者可能繼續(xù)運(yùn)行。使用這種電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)，車輛中的乘客甚至都不會意識到出現(xiàn)問題。
外部變壓器偏置電源（如反激式和推挽式控制器）很高、很重且占用面積較大，阻礙了分布式架構(gòu)在輕型電子設(shè)備中的使用。電動汽車電源系統(tǒng)需要更先進(jìn)的器件，即更小的集成變壓器模塊，例如 UCC14240-Q1 隔離式直流/直流偏置電源模塊，它可將變壓器和元件集成到一個經(jīng)優(yōu)化的、具有低高度的平面磁性元件模塊解決方案中。
將平面變壓器集成在集成電路尺寸的封裝中，可以大幅減小電源系統(tǒng)的尺寸、降低其高度并減輕其重量。UCC14240-Q1 集成了變壓器和隔離，可提供簡單控制和較低的初級到次級電容，提高密集和快速開關(guān)應(yīng)用中的共模瞬變抗擾度 (CMTI)。將初級和次級側(cè)控制與隔離完全集成，可在一個器件中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的 ±1.3% 隔離式直流/直流偏置電源。
展開 液晶驅(qū)動控制器液晶段式驅(qū)動芯片斷碼屏芯片原廠VK0384
概述
VK0384是一個點(diǎn)陣式存儲映射的LCD驅(qū)動器，可支持最大384點(diǎn)（48SEGx8COM）的LCD屏。單片機(jī)可通過3線串行接口配置顯示參數(shù)和發(fā)送顯示數(shù)據(jù)，也可通過指令進(jìn)入省電模式。
Symtavision — 分布式控制系統(tǒng)時(shí)間建模分析和驗(yàn)證工具
在具有實(shí)時(shí)性要求的復(fù)雜分布式控制系統(tǒng)開發(fā)過程中，對系統(tǒng)時(shí)間特性進(jìn)行建模、分析和后期驗(yàn)證是非常必要的。為了解決相關(guān)問題，經(jīng)緯恒潤聯(lián)合Symtavision工具原廠可以為客戶提供系統(tǒng)級時(shí)間特性建模、分析和驗(yàn)證的工具鏈以及項(xiàng)目咨詢服務(wù)。
產(chǎn)品介紹
近年來，隨著系統(tǒng)復(fù)雜度的提升，由于某任務(wù)的執(zhí)行或報(bào)文的傳輸沒有在特定的時(shí)間內(nèi)完成而造成的系統(tǒng)功能性故障的問題愈發(fā)普遍，由此，對系統(tǒng)實(shí)時(shí)性需求的滿足正得到越來越多的關(guān)注。此外，諸多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如ISO-26262、IEC61508、 EN50128等均對分布式系統(tǒng)的時(shí)間特性分析和驗(yàn)證有明確的要求。Symtavision作為一家具有十年經(jīng)驗(yàn)的專注于嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)時(shí)間特性解決方案研究的公司，所提供的SymTA/S和TraceAnalyzer工具能夠很好的滿足對系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸信號的需求。
展開 
清華丨新型分布式驅(qū)動液氫燃料電池重型商用車設(shè)計(jì)、分析與驗(yàn)證
本文中針對城市重型、長途貨運(yùn)重型商用車的電動化需求，提出了分布式驅(qū)動液氫燃料電池重型商用車技術(shù)方案，探索了大功率燃料電池系統(tǒng)、大容量液氫系統(tǒng)和大功率輪轂電機(jī)等前沿技術(shù)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，完成了2 輛35 t級液氫燃料電池載貨車和2輛49 t級液氫燃料電池牽引車的設(shè)計(jì)、集成、制造和測試。
1 重型商用車動力系統(tǒng)構(gòu)型分析與設(shè)計(jì)
1.1 動力系統(tǒng)構(gòu)型設(shè)計(jì)
商用車是重要生產(chǎn)工具，其電動化轉(zhuǎn)型既須保證性能與燃油車相當(dāng)，更須控制成本的增加。從全生命周期成本分析，商用車的總?cè)加统杀臼瞧滟徶贸杀镜?～10 倍水平［13］，如何提高動力系統(tǒng)效率、降低燃料成本，是推動商用車電動化升級的關(guān)鍵。
燃料電池商用車動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對簡單，其效率主要取決于燃料電池系統(tǒng)效率和驅(qū)動系統(tǒng)效率。
目前，電動汽車主要使用了集中電驅(qū)動與分布式電驅(qū)動兩種構(gòu)型［14-15］。圖2 對比了兩種典型動力系統(tǒng)的傳動效率，集中驅(qū)動與傳統(tǒng)動力系統(tǒng)構(gòu)型相似，通過變速器、主減速器和輪邊減速器等傳動機(jī)構(gòu)，將一臺大功率電機(jī)的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩傳遞至各個輪胎，其技術(shù)方案可參考傳統(tǒng)動力系統(tǒng)，相對較為成熟，但由于傳動鏈較長，沒有充分發(fā)揮電傳動的高效優(yōu)勢，部分低載荷區(qū)的效率甚至?xí)档偷?0%左右［16］。
圖2 分布式電驅(qū)動與集中式驅(qū)動效率對比
對比圖2所示兩種傳動系統(tǒng)構(gòu)型和各傳動部件效率，分布式電驅(qū)動系統(tǒng)構(gòu)型可以有效縮短傳動鏈，相比集中式電驅(qū)動構(gòu)型有望將整車驅(qū)動效率提升近10%［17］，并大幅簡化驅(qū)動系統(tǒng)的布置。
展開 仨聯(lián)自動化：專注專業(yè)，智聯(lián)智能
不僅如此，公司還建立起一支近百人的工程師隊(duì)伍，服務(wù)從汽車領(lǐng)域到家電、小家電、不銹鋼餐具等眾多行業(yè)；而且仨聯(lián)還跟香港科技大學(xué)、固高研究院等院校機(jī)構(gòu)搭建可靠的研發(fā)平臺和體系，并在惠州設(shè)立沖壓工程技術(shù)中心，其中建立了擁有40 多位教授級高工、博士、碩士等為骨干組成的研發(fā)隊(duì)伍，研究方向涵蓋了從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、有限元分析、機(jī)器人模型設(shè)計(jì)、機(jī)器人軟件系統(tǒng)開發(fā)、核心算法迭代、驅(qū)控一體、分布式驅(qū)動控制技術(shù)、沖壓工藝應(yīng)用研發(fā)、設(shè)備可靠性試驗(yàn)等多個項(xiàng)目。
此外，仨聯(lián)對自身技術(shù)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，這都得益于其與固高深圳研究院合作開發(fā)的分布式驅(qū)動控制技術(shù)以及G-LINK Ⅱ千兆網(wǎng)總線在沖壓機(jī)器人上的應(yīng)用。而在技術(shù)應(yīng)用上，仨聯(lián)近年成功研發(fā)的汽車覆蓋件大型桁架機(jī)器人、小噸位平面四軸沖壓機(jī)器人、汽車熱沖壓箱式爐、輥底爐自動化成套設(shè)備、不銹鋼餐具成套自動化設(shè)備、分布式智能沖壓模具線邊庫等，都已經(jīng)大面積應(yīng)用到客戶現(xiàn)場。
知行合一，制其所需
隨著近年來自動化技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的企業(yè)加入到“無人工廠”的行列中來，但需要強(qiáng)調(diào)的是，自動化并不是簡單意義上的取代人工勞動，而是要合理的綜合人和機(jī)器的特長，既要有人對環(huán)境的反應(yīng)和分析判斷能力，又要有機(jī)器的快速、持續(xù)、精確、抗劣和開放。
仨聯(lián)在研發(fā)設(shè)備產(chǎn)品時(shí)，得益于自己的運(yùn)動控制和伺服驅(qū)動以及千兆網(wǎng)工業(yè)總線，因此，其所有的產(chǎn)品都具有邊緣計(jì)算能力和自組網(wǎng)模塊，而相對于進(jìn)口的系統(tǒng)，尤其在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)、數(shù)據(jù)提取、邊緣計(jì)算、無線傳輸、工業(yè)云等方面，仨聯(lián)就具有完全的開放性和友好性。“比如我們跟宇通客車做的小型壓力機(jī)模具線邊庫和自動化方案，就很典型。我們把80 多套模具和沖壓零部件全部立庫管理，實(shí)現(xiàn)了自動換模、自動化沖壓、數(shù)據(jù)連接ERP 和工業(yè)云端。并且設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)自我診斷管理，產(chǎn)品數(shù)據(jù)也能實(shí)現(xiàn)共享。”唐勇舉例說道。
展開 對輸入進(jìn)行脈寬調(diào)制來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的刷式直流電機(jī)驅(qū)動器-SS6548D
刷式直流電機(jī)驅(qū)動器由定子、轉(zhuǎn)子和電刷三部分組成。定子產(chǎn)生固定磁場，轉(zhuǎn)子攜帶電流在磁場中受力旋轉(zhuǎn)，電刷則負(fù)責(zé)將直流電源引入轉(zhuǎn)子繞組，實(shí)現(xiàn)電流換向。當(dāng)電流通過轉(zhuǎn)子繞組時(shí)，會在磁場中受到安培力的作用，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
刷式直流電機(jī)驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)相對簡單，但具有較高的效率和可靠性。其中，電刷是實(shí)現(xiàn)電流換向的關(guān)鍵部件，通常由碳材料制成，具有良好的導(dǎo)電性和耐磨性。此外，直流有刷電機(jī)還具有啟動轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，使其在各種應(yīng)用場合中具有廣泛的適用性。
在刷式直流電機(jī)驅(qū)動器運(yùn)行過程中，電流需要不斷換向以保持轉(zhuǎn)子的連續(xù)旋轉(zhuǎn)。這一過程是通過電刷與換向器的配合來實(shí)現(xiàn)的。換向器通常由多個銅片組成，與轉(zhuǎn)子繞組相連。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到一定位置時(shí)，電刷會接觸到下一個銅片，從而實(shí)現(xiàn)電流的換向。這種設(shè)計(jì)使得直流有刷電機(jī)能夠平穩(wěn)、高效地運(yùn)行。
工采電子代理的SS6548D是一款刷式直流電機(jī)驅(qū)動器，專為工業(yè)及消費(fèi)電子設(shè)計(jì)的40V/16?A大電流直流有刷電機(jī)驅(qū)動芯片，采用帶散熱盤的DFN5*5封裝，支持40V電壓應(yīng)用，內(nèi)置電流調(diào)節(jié)將電機(jī)電流限制到預(yù)定較大值，H橋由兩路邏輯輸入控制, 內(nèi)置低導(dǎo)通內(nèi)阻的P+N溝道MOSFET；適用于健身器材，智能化辦公，智能家具，按摩椅，工業(yè)設(shè)備及其它機(jī)電一體化電機(jī)。
能夠在寬電壓范圍（6.5?V?~?40?V）內(nèi)提供持續(xù)8?A、峰值16?A的電流輸出，并通過低導(dǎo)通電阻（典型 45?mΩ）實(shí)現(xiàn)高效能驅(qū)動,支持PWM調(diào)速（0-50kHz）和低功耗休眠模式（待機(jī)電流僅1μA）適用于對功率密度和系統(tǒng)可靠性要求較高的場合。
展開 永嘉-液晶IC/段式LCD控制器/VK1024B SOP16 6×4段水電表段碼屏驅(qū)動
點(diǎn)陣式液晶顯示IC、液晶驅(qū)動IC、液晶驅(qū)動芯片、LCD芯片、液晶芯片、液晶驅(qū)動控制器、液晶IC、段碼驅(qū)動顯示IC、筆段式液晶驅(qū)動、LCD液晶顯示驅(qū)動、液晶LCD顯示驅(qū)動、段碼屏驅(qū)動廠家、段碼驅(qū)動IC、段碼驅(qū)動芯片、段碼屏顯IC、LCD顯示IC、筆段式LCD驅(qū)動、LCD顯示芯片、段碼屏顯示IC、段碼屏顯示芯片、LCD段碼液晶驅(qū)動、段碼LCD液晶驅(qū)動、段碼驅(qū)動原廠、液晶顯示芯片、段式液晶驅(qū)動、段碼顯示IC、LCD液晶屏驅(qū)動、筆段LCD驅(qū)動、LCD段碼屏驅(qū)動、液晶屏驅(qū)動IC、液晶屏驅(qū)動芯片、液晶段碼LCD驅(qū)動、液晶LCD段碼驅(qū)動、LCD驅(qū)動器、液晶驅(qū)動電路、LCD驅(qū)動IC、斷碼LCD驅(qū)動、段碼屏驅(qū)動原廠、LCD驅(qū)動廠家、LCD屏驅(qū)動IC、點(diǎn)陣式LCD驅(qū)動、LCD屏驅(qū)動芯片、點(diǎn)陣段碼屏驅(qū)動、點(diǎn)陣液晶屏驅(qū)動、段碼液晶驅(qū)動芯片、段碼屏驅(qū)動、LCD驅(qū)動原廠、LCD驅(qū)動芯片、LCD段碼驅(qū)動、LCD液晶驅(qū)動、液晶驅(qū)動IC原廠、液晶顯示驅(qū)動IC、點(diǎn)陣LCD驅(qū)動、段式LCD驅(qū)動、LCD顯示驅(qū)動、液晶顯示驅(qū)動、段碼液晶驅(qū)動
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內(nèi)存映射的LED控制器及驅(qū)動器
VK16D32 3.0～5.5V 驅(qū)動點(diǎn)陣：96 共陰驅(qū)動：8段12位 共陽驅(qū)動：--- 通訊接口：SCL/SDA 靜態(tài)
電流/待機(jī)電流：＜1mA＜10μA 按鍵：--- 封裝：SSOP24 恒流驅(qū)動
VK16D33 3.0～5.5V 驅(qū)動點(diǎn)陣：128 共陰驅(qū)動：8段16位 共陽驅(qū)動：--- 通訊接口：SCL/SDA 靜態(tài)
電流/待機(jī)電流：＜1mA＜10μA 按鍵：--- 封裝：SOP28
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