基于大功率液力机械综合传动装置的履带车辆动力传动一体化控制研究

通过对大功率液力机械综合传动装置的履带车辆动力传动一体化控制策略的研究和其控制方式的理论分析,提出了一种针对行星变速机构换挡过程中状态的分析方法,并针对某型履带车辆进行仿真验证.通过仿真分析验证了一体化控制策略的正确性和可行性,为履带车辆动力传动一体化控制的进一步研究提供了研究思路.     

基于分层控制的混合动力车辆实时能量管理策略

针对混合动力车辆中多动力源协调控制困难、燃油经济性不佳的问题,提出了一种基于分层控制的实时能量管理策略.通过分析车辆混合动力系统的部件特性,对不同动力源进行了数学建模;采用小波滤波层将负载需求功率分频为高、低两个部分,并将高频功率分配给超级电容等功率型动力源,将低频功率作为模型预测控制层的参考输入,以燃油经济性、电池荷...     

基于扁平电机的轻混式履带车辆综合传动方案

根据履带车辆对高供电能力、高体积功率密度、高机动性能、多使用功能、轻质量等发展需求,综合考虑液力机械综合传动、电力驱动技术发展趋势和技术成熟度,依据一种多目标综合评价方法进行液力机械综合传动、机电复合传动、纯电驱动、重混式综合传动、轻混式综合传动5种传动类型优选,进而提出一种基于扁平电机的轻混式多功能综合传动方案。该方案可有效补足液力机械综合传动装置供电能力短板,提高体积功率密度,提升机动性能,扩展履带车辆动力舱功能,有效控制质量;同时对该方案参数匹配与机动性能预测等开展研究工作。结果表明,新方案可以有效解决履带车辆动力舱的布置安装问题,避免了由于原方案导致车辆的车长方向过长引起的其他问题,结构合理可行。     

履带车辆动力传动系仿真研究

在MATLAB/SIMULINK环境下,基于部件的物理原理或试验结果,建立了某轻型履带车辆动力 传动系的模块化动态仿真模型,包括柴油机、液力变矩器、齿轮箱、换档离合器、换档控制器和车体等部件模型.使用该仿真系统可模拟不同油门开度下的车辆性能,及不同换档离合器结合压力条件下的换档动态响应.     

基于越野工况预测的混合动力履带车辆能量管理策略

针对越野环境下混合动力履带车辆能量管理问题,设计了一种基于越野工况预测的能量管理策略。使用车载传感器测量车速、车辆姿态角,基于支持向量机进行路况分类,建立越野路况识别模型;针对不同的越野路况,基于马尔可夫链利用历史行驶车速和加速度建立速度预测模型;以某混合动力履带装甲车辆为对象,设计模型预测控制策略进行能量管理控制。研究结果表明,所提出的能量管理策略能够完成越野环境下履带车辆能量管理控制目标,有利于改善混合动力履带车辆性能。     

液力机械传动履带车辆换挡规律优化方法研究

为提高履带车辆整车动力性能,针对某液力机械传动履带车辆提出了一种换挡规律优化方法.在MATLAB/Simdriveline环境下,构建针对液力机械综合传动装置的动力学模型,制定出针对不同工况的优化设计方案,运用优化软件iSight进行仿真模型的调用和换挡点的优化,得到了优化后的换挡规律.仿真分析表明,该方法对提高车辆动...     

液力变矩器反转工况的计算方法与试验验证

军用履带车辆采用液力传动后,需要解决车辆的辅助制动, 本文在一元束流理论基础上, 利用液力变矩器无因次方程, 研究了综合式液力变矩器反转工况的计算方法, 并利用某军用履带车辆的液力变矩器进行了计算与试验, 依据试验结果对利用液力变矩器反转工况制动的可行性进行了分析．     

液力变矩器反转工况的计算方法与试验验证

军用履带车辆采用液力传动后,需要解决车辆的辅助制动,车在一元束流理论基础上,利用液力变矩器无因次方程,研究了综合式液力变矩器反转工况的计算方法,并利用某军用履带车辆的液力变矩器进行了计算与试验,依据试验结果对利用液力变矩器反转工况制动的可行性进行了分析。     

军用混合动力车型研制近况

混合动力技术是以发动机作为主要动力源,带动发电机工作并将能量带给高速电动机的技术。采用混合动力技术的意义在于不仅可增加车辆内部部件与设备布置的灵活性,而且还可提高装甲战车燃油经济性、机动性与战场隐身性,并缓解供应柴油这个巨大的经济和后勤     

履带装甲车辆电传动技术初探

履带车辆电传动与机械传动相比具有许多优点,已经成为21世纪履带车辆发展的一个重要方向.本文介绍了目前世界上履带装甲车辆电传动发展的现状和趋势,展示了电传动系统的组成和四种基本结构方式.参考当前汽车电传动技术的发展,总结、分析了国外关于履带装甲车辆电传动的相关研究成果,详细阐述了履带装甲车辆电传动中的四种关键技术,并对我国履带装甲车辆电传动的发展提供参考性建议.     

履带式混合动力车辆能量管理策略与实时仿真

履带式混合动力车辆的动力性和燃油经济性的优劣在很大程度上取决于能量管理方法。根据车载能源输出特性和车辆行驶功率的需求,提出了一种发动机负载功率跟随和电池组功率补偿的能量管理策略,并给出了发动机、电池组和驱动电机等被控制对象功率平衡的实现方法。同时在dSPACE中搭建了“驾驶员-综合控制器”在环的履带式混合动力车辆能量管理实时仿真平台,进行了基于驾驶员真实输入的实时仿真研究。仿真结果表明,发动机沿最佳燃油消耗曲线工作,动力电池及时功率补偿,并能较好满足车辆最高车速、B/2转向等机动性所需功率变化,实现了车辆机动性和燃油经济性的良好匹配。     

串联式混合动力履带车辆急加速工况功率平衡控制策略

串联式混合动力履带车辆前后功率链功率是否平衡,对车辆的动力性影响很大。针对实车急加速工况直流母线电压被拉低影响车辆动力性问题,开展串联式混合动力履带车辆急加速工况功率平衡控制策略研究。基于不同驱动电机外特性下系统波动情况,以及车辆行驶功率需求和发动机-发电机组响应特性,提出一种发动机-发电机组稳压和DC/DC-蓄电池组补偿的功率平衡控制策略,并通过实时仿真验证。实验结果表明,该策略可以平衡急加速工况前后功率链功率,直流母线电压波动范围-4.6%~2.36%,能够很好地保持系统稳定性。     

正独立式双流传动液压机械复合转向原理和分析

提出一种履带车辆正独立式双流传动液压机械复合转向系統，通过分析其转向过程的运动学、动力学和功率流，说明其转向基本原理和控制方法。该原理是在正独立式双流传动系统中，两侧设有液压和机械传动机构，分别传递转向液压功率流和转向机械功率流，两股功率流经过转向行星排汇合后输出给汇流行星排。其中：液压功率流可以控制车辆降低一侧履带速度，实现无级连续转向；机械功率流可以分流，减少液压功率流比率。该原理将正独立式传动系统的制动器有级转向改进为液压无级转向，大大减小液压泵马达的排量和功率，发扬正独立式双流传动系统体积小和质量轻的优势,使正独立双流传动具有推广的可能性和应用价值。     

履带车辆电传动系统两段式机电联合制动策略研究

为减轻电传动履带车辆制动过程对制动器的损害,根据电传动的特点,提出了机电联合制动方法.通过对电气和机械单独制动特性分析和原车采用三段式机电制动控制策略的分析,提出了两段式电传动车辆联合制动策略,并在MATLAB/Simulink中进行仿真分析,结果表明:两段式制动策略能够减小系统对机械制动力的需求,很好地满足了制动目标.该研究为制动系统的设计提供了理论依据.     

电传动装甲车辆混合动力系统功率流控制策略

针对一种串联式电传动装甲车辆混合动力系统,制定了多算法联合的多动力源系统功率流控制策略,由不同的控制算法实现不同的控制目标。利用小波变换算法分离负载需求功率中的高频分量和低频分量,分别分配给超级电容和具有较低输出截止频率的动力源,实现负载频率特性与动力源输出特性相匹配。采用模糊控制算法实现了电池的荷电状态工作范围的优化控制,设计了基于系统效率最优的负载需求功率低频分量的二次分配策略,实现了负载需求功率低频分量在发动机-发电机组和电池间分流时的系统瞬时效率最优控制。仿真分析和实车试验结果表明：所设计的功率流控制算法实现了对多动力源系统的多目标优化控制,达到了预期的控制目标,可应用于电传动装甲车辆混合动力系统的功率流控制。     

正独立式液压机械混合变速箱设计与分析

利用前期研究的成果——履带车辆正独立式双流液压机械混合转向原理,设计了一种新型履带式车辆变速箱方案,并采用MATLAB仿真软件对变速箱进行了运动学分析、动力学分析、功率流分析和效率分析,证明了前期研究的成果是正确的且可以具体实施的.该新型履带式车辆变速箱与零差速式双流变速器相比,其变速箱625 kW/t的吨功率密度表明了正独立式双功率流传动具有体积小、重量轻的优点.     

履带车辆纵向与垂向耦合动力学模型及功率特性

越野工况履带车辆动力学是车辆越野行驶能力预测的理论基础。考虑高机动履带车辆越野行驶纵向运动和垂向运动耦合效应,提出履带车辆纵向与垂向耦合动力学建模方法。建立车辆耦合动力学模型,对车辆在典型路面上的行驶性能进行仿真,并进行实车测试验证,进而量化分析履带车辆系统的功率特性。仿真结果表明:该模型可以表征车辆在不同类型路面上行驶的动力学响应特性;在越野工况下,车体垂向、俯仰等运动将消耗部分功率,对车辆行驶速度提升有一定影响;在越野路面上行驶的履带车辆瞬时非纵向运动功率数值波动范围大,随着路面条件变差以及速度提高,非纵向运动功率占总输入功率比例增加,对总功率的需求也越大,限制了驱动功率的有效利用。研究结果可用于高机动履带车辆动力学模型构建以及车辆功率流分析。     

电传动履带车辆感应电机驱动系统建模与性能预测

详细分析了某电传动履带车辆用100/150 kW三相交流感应电机转子磁场定向矢量控制原理,推导了数学模型并在此基础上利用Matlab/Simulink对感应电机驱动系统进行了建模与仿真分析。通过感应电机驱动系统实际台架试验对整个电机以及驱动系统的特性进行了详细的分析和评价。仿真与台架试验结果表明,所建立的模型正确,整个驱动控制系统具有额定转速之下恒转矩、额定转速之上恒功率、较宽的调速范围、良好的动态特性等特点。为了进一步评价此大功率感应电机驱动系统在电传动履带车辆上的实际应用,运用基于Matlab/Simulink种多体动力学分析软件RecurDyn的接口技术进行协同仿真研究,以0～32 km/h的加速性能和车速v=10 km／h、转向半径R=B的转向性能为例,对整车性能进行了预测。