高速列车牵引传动优化黏着控制方法研究

为充分利用轮轨间黏着能力,保障高速列车牵引/制动性能发挥,提出了一种新的力矩反馈式优化黏着控制方法.当轮轨黏着条件变恶劣时,该方法可利用电机转矩、转速等信息,构建轮轨切向力系数全维状态观测器,并结合最小二乘法求得黏着蠕滑斜率,进而实施力矩反馈控制,动态调节电机转矩指令,实现复杂路况下轮轨间高黏着利用运行.随后,运用Matlab/Simulink搭建了基于CRH2型高速列车牵引传动黏着控制系统仿真模型.仿真结果验证了该方法的可行性.     

基于电动汽车半轴特性的电液复合制动协调控制方法

集中驱动式电动汽车的传动机构中,半轴特性会导致车辆紧急制动时利用电机进行车轮滑移率的精确控制变得困难。针对该类纯电动汽车,建立相应动力总成模型,在频域内分析电机制动力的传递特性及其对制动效果的影响;利用扩展卡尔曼滤波器进行半轴力矩的状态估计;提出两种车辆紧急制动工况下的电机—液压制动力协调控制方法,包括以液压制动为主、电机制动为辅的液压制动力动态控制方法以及以电机制动为主、液压制动为辅的半轴力矩补偿控制方法。仿真及台架试验结果表明,所提出的半轴力矩补偿控制方法可大大降低半轴特性对电机防抱死制动控制效果的不良影响,能够充分利用电机进行车辆的紧急制动;与传统摩擦制动防抱死控制相比,提升了整车制动效果,并降低了摩擦制动系统的要求。     

电动汽车稳定性的横摆力矩控制

针对轮毂电机式电动汽车的稳定性控制问题,建立了七自由度整车模型和非线性轮胎模型.在此基础上,提出基于横摆力矩控制的电动汽车稳定性控制策略.通过线性二自由度车辆模型计算理想质心侧偏角和理想横摆角速度.采用状态观测器估计实际质心侧偏角.以汽车质心侧偏角和横摆角速度为控制变量,设计了基于滑模理论的稳定性控制器.通过对单个车轮施加驱动或制动控制,产生纠正汽车行驶状态的横摆力矩.建立了基于CarSim和Matlab/SIMULINK的稳定性控制系统虚拟仿真平台,在双移线工况下进行仿真分析.结果表明该稳定性控制器能够快速施压驱动力或制动力,及时、准确地控制汽车的横摆角速度和质心侧偏角,避免汽车产生不足转向或过多转向,使汽车实际运行的路径与期望路径保持一致,提高了汽车的操纵稳定性.     

感应电动机动力制动的磁场取向控制

本文应用电机的统一理论,建立了动力制动状态下感应电动机的双轴电机模型。在此双轴电机模型的基础上,经磁场取向,得出了以定子双轴电流为输入量,以转子磁通链和电磁制动转矩为输出量的动力制动状态下,感应电动机的动态数学模型。设计了一种感应电动机动力制动的磁场取向控制方案,并按这种方案进行了试验研究。     

基于Simulink/Stateflow下地铁列车黏着控制的仿真研究

随着中国地铁的大规模建设和新技术的普遍使用,列车的精度控制越来越受到重视,良好的黏着控制在地铁列车准确对标和节能减排方面日益发挥重要作用。本文采用Simulink和Stateflow模块混合建模方式通过黏着控制的主要算法建立列车动力、电机及黏着控制系统一体化模型,着重分析在两种不同空转/滑行判定方式下列车运行情况,最后得出比较分析结果。     

基于双动轴数学模型的牵引电机驱动转矩模拟及观测

在考虑轮轨黏着的条件下,建立了列车一台转向架的双动轴数学模型和全维状态观测器模型。应用Matlab/Simulink软件,对同一转向架机械制约下的两并联牵引电机驱动转矩进行了仿真模拟,对转矩不平衡成因进行了分析。利用状态观测器对单个电机的驱动转矩进行了观测。     

一种汽车综合制动性能检测系统的设计与研究

设计的汽车综合制动性能检测系统以现有的反力式滚筒试验台为基础,增加了制动踏板力、制动管路压力等测量装置,设计软件系统进行多通道数据测量、采集与处理,测量模拟车辆行驶时的实际地面制动力.该系统可以对测试车辆制动踏板采用手摇加载方式对制动管路进行加压,在制动器反应、制动力上升、持续制动和放松制动等制动过程中,实时、同步测量测试车辆的制动踏板力、制动管路压力和车轮制动力变化情况,进而将研究成果应用于由于交通事故导致制动管路损坏而4个车轮及其制动器均完好的这一类事故车辆制动性能鉴定工作中.     

一种汽车综合制动性能检测系统的设计与研究

设计的汽车综合制动性能检测系统以现有的反力式滚筒试验台为基础,增加了制动踏板力、制动管路压力等测量装置,设计软件系统进行多通道数据测量、采集与处理,测量模拟车辆行驶时的实际地面制动力.该系统可以对测试车辆制动踏板采用手摇加载方式对制动管路进行加压,在制动器反应、制动力上升、持续制动和放松制动等制动过程中,实时、同步测量测试车辆的制动踏板力、制动管路压力和车轮制动力变化情况,进而将研究成果应用于由于交通事故导致制动管路损坏而4个车轮及其制动器均完好的这一类事故车辆制动性能鉴定工作中.     

电动汽车永磁同步电机制动过程研究

电动汽车驱动电机控制系统中,电机制动响应特性对电动汽车的运行性能产生重要影响。为了研究驱动电机的制动过程及特性,以永磁同步电机为研究对象,结合矢量控制理论,对永磁同步电机的制动过程进行分析,并通过Matlab/Simulink软件搭建矢量控制系统模型,对电机制动过程进行仿真研究,最后结合试验平台设计电机控制算法,对电机制动过程进行实验验证分析。仿真和实验证实了所做的制动过程分析。     

四轮独立驱动电动车控制系统设计与研究

四轮独立驱动电动汽车由于采用4个轮毂电机作为驱动电机,车轮的转速和转矩可以通过电机反馈得出,能够实现单个车轮的独立控制,在车辆控制策略制定、主动控制安全和制动能量回馈等方面具有明显优势。通过驱动力矩和和制动力矩的合理计算和分配控制以达到提高整车经济性能的目的;通过轮速补偿估算策略,使得四轮独立驱动电动车的滑转率计算更加准确,对于提高车辆行驶安全性具有十分重要的价值。     

基于滚筒式制动试验台的汽车制动试验仿真

介绍了反力滚筒式制动试验台的总体结构及工作原理,采用虚拟样机软件ADAMS建立了整车和滚筒式制动试验台模型.通过仿真试验,分析了滚筒直径和滚筒表面附着系数对制动力仿真结果的影响,为优化滚筒式制动试验台提供一定依据.     

基于轮毂电机的电动汽车再生制动研究

基于轮毂电机驱动的电动汽车的结构特点以及轮毂电机低转速、高转矩的特点,提出了轮毂电机再生制动方法。为了恢复最大制动能量,在中等强度制动条件下通过轮内电机输出车辆减速的所有制动转矩。由AMESim软件建立液压制动系统和轮毂电机驱动系统的车辆动力学模型。通过NEDC循环和FTP75循环对车辆驾驶条件进行了仿真。仿真结果表明:采用轮内电机制动方式,制动能量回收率显著提高,电动车的能源效率提高30%以上。     

基于电池SOC的永磁同步电机能量回馈策略研究

相对于传统的机械制动方法,电动汽车的再生制动能够有效减小能量损耗,在满足汽车减速性能的前提下,提高能量回收效率,保证动力电池安全、可靠工作。通过研究永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的制动性能和动力电池在制动过程中的荷电状态(state of charge,SOC)变化,建立了电动汽车的PMSM动力模型和动力电池SOC能量回馈模型。在此基础上,给出了确定再生制动能量回馈最优工作点的策略,合理分配机械制动和再生制动在电动汽车制动过程中所占的比重。最后搭建了电动汽车动力系统模型,仿真结果表明,所提出的能量管理策略能够在保证减速性能和电池安全的前提下提高能量回收效率。     

两种双边Halbach阵列永磁涡流制动特性对比研究

为克服单边永磁涡流制动法向力,提升制动性能,研究了两种双边Halbach阵列永磁涡流制动特性。利用电磁理论建立空间磁场方程,推导出两种系统各自的制动力解析表达式,并搭建相应的有限元模型验证其解析解的正确性。对比了两种双边Halbach阵列永磁涡流制动方案的制动力,得到低速段时方案1制动力接近方案2制动力的2倍。最后,分析了永磁体长度、高度、气隙、导体板电导率及厚度对方案1制动性能的影响。分析结果表明：为取得最大制动效率,永磁体长高比应为1.2;为避免产生影响系统稳定运行的法向力,上下部气隙应相等;导体板电导率变化不影响最大制动力,但其对应的速度会随其的增大而减小;导体板厚度的变化会同时改变最大制动力及其对应的速度。     

电动汽车用高效回馈制动控制策略

为了提高电动汽车再生制动能量的回收和利用效率,在分析电动汽车典型循环工况制动时驱动电机的工作特点,并在同步旋转坐标系下考虑铁损的感应电机动态数学模型制动时能量转换关系的基础上,提出了基于损耗模型的高效制动效率优化控制策略。根据制动时的车速和制动转矩需求,重新分配感应电机的转矩和励磁电流,并结合给出的电动汽车前后轮制动力分配方案,可实现制动能量的高效回收利用。通过仿真软件ADVISOR中的对比仿真结果验证了控制策略的有效性,制动能量回收率有明显改善,提高了电动汽车电驱动系统效率,有利于合理利用其有限的能量延长电动汽车续驶里程。     

电动叉车用无刷直流电机混合制动的研究

根据无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor,简称BLDCM)的电气制动理论,分析并研究了用于电动叉车上的无刷直流电低速能量回馈制动方式,针对其低速时制动强度不足的缺点,对该制动方法进行了改进,提出了以回馈制动与反接制动相接合的混合制动方式.计算机仿真及电机运行实验证明,提出的混合制动方式不但能实现能量回馈,而且能缩短制动时间,还能有效地实现电动叉车的电气制动.     

基于模糊控制理论的纯电动汽车制动系

对纯电动汽车制动系统原理及模糊控制理论分析研究后,通过设计模糊控制器,在ADVISOR2002原有反馈制动系模型基础上,依据模糊控制原理,建立制动系统模糊控制模型,对纯电动汽车的反馈制动控制模块进行优化。在ADVISOR2002的仿真环境下,经过整车模拟仿真,对所建立的模型进行验证。通过仿真软件在几种典型循环工况下模拟仿真,验证了模型的可行性,并且显示模糊控制模型更具优越性,有效提高了纯电动汽车的能量回收效率,延长了汽车的续航里程,体现模糊控制模型的实用性和经济性。     

电动汽车EPS系统阻尼工况Bang-Bang-PID控制

电动助力转向(EPS)系统是电动汽车设计装配过程中的关键部件之一,EPS的阻尼控制可提高汽车高速行驶时横摆角速度的收敛,改善转向稳定性.建立EPS系统动力学模型和汽车三自由度转向模型,分析电动机转速与输出转矩之间的制动转矩关系,设计阻尼系数随车速的变化规律.设计Bang - Bang - PID控制算法,进行了仿真分析...