精确细分式汽车底盘测功机惯性系统

为提高汽车底盘测功机的检测精度,分析了惯性系统中飞轮组的选配原理。提出了基于质量倍增法的飞轮组分级原则,设计了9级飞轮组惯性系统,将模拟的质量区间500～10000kg分为512等级,精度达到±10kg,实现了飞轮模拟质量与汽车质量的精确匹配。对飞轮进行了优化设计。研究了飞轮的制动方法,消除了检测过程中非工作飞轮的附加转动惯量,保证了检测结果的准确性。研发了惯性系统的试验样机,并通过对比试验验证了精确细分式惯性模拟系统的可行性和准确性。     

长圆弧弹簧静刚度的检测

通过剖析长圆弧弹簧的双质量飞轮结构,阐述长圆弧弹簧的静刚度检测原理,并设计检测试验台架.介绍了基于LabVIEW的试验数据测试及采集系统,其中包括数据的检测与采集的过程和LabVIEW的使用以及测试结果的分析.     

随动控制部件检测平台设计及模拟负载分析

针对传统检测方式在检测光电雷达随动控制部件时使用和管理的不便,提出随动控制部件检测平台的软、硬件设计方案,并对光电雷达传感部件的模拟负载进行设计.此外,针对实际应用中光电雷达对俯仰、方位机构直流电机的性能要求,设计飞轮负载.利用ADAMS建立俯仰、方位机构的动力学模型,验证飞轮尺寸设计的合理性;利用MATLAB/Simulink建立单闭环直流电机控制系统,并基于Adams和MATLAB进行联合仿真.仿真结果显示,飞轮能在较短响应时间内由初始位置稳定地接近期望偏角.建立的动力学和控制系统模型能够准确反映随动控制部件模拟负载的工作过程,满足设计需求.     

基于偏航观测器的偏置动量卫星姿态控制

研究了基于偏航观测器的三轴稳定偏置动量对地定向卫星姿态控制问题.由于采用的红外地平仪无法测量卫星的偏航信息,提出了一种基于偏航观测器的姿态控制方案.针对俯仰回路,利用测量的俯仰角实现了俯仰回路姿态控制;滚动/偏航回路的设计由2部分组成:基于偏航观测器的PD控制器和飞轮解耦环节.整个系统采用动量轮和反作用飞轮作为执行机构,磁力矩器提供的磁矩与地磁场作用产生的力矩实现了飞轮的动量卸载.最后对卫星姿态控制系统进行了仿真研究,结果表明,所设计的控制方案在飞轮输出力矩工作范围内,可使卫星达到很高的姿态控制精度.     

一种用于UPS的大功率飞轮储能系统研究

设计了一种用于UPS的飞轮储能系统,简述了其系统结构,研究了高速飞轮充放电的控制策略．飞轮储能系统主要由高性能DSP、功率智能模块IPM组成控制系统,以PWM整流和PWM逆变电路组成实时控制充电主电路,采用空间电压矢量脉宽调制的控制方案;放电主电路采用PWM整流、直流升降压电路组成．充电时采用速度-电流-电压三闭环反馈控制,放电时采用电压-电流双闭环反馈控制．对飞轮电池充放电过程进行了仿真,仿真结果表明该系统具有良好稳态性能和动态调节特性．     

一种新型长冲程抽油机动能平衡系统的设计

介绍了一种新型长冲程抽油机动能平衡系统的工作原理,对其变直径卷筒的形状与参数进行了合理设计,可达到大幅度降低能耗的目的.将动能平衡原理应用于抽油机的平衡系统中,对其进行系统的运动学和动力学分析,通过建立以变直径卷筒和飞轮卷筒为等效构件的等效力学模型,推导出动能平衡系统中下冲程稳态运行阶段挠性件在变直径卷筒上缠绕时其中心的轨迹方程,提出了挠性件及变直径卷筒相关参数的设计方法、选择依据.研究表明,利用变直径卷筒的特殊外形轮廓来控制飞轮卷筒的旋转速度,解决了动能平衡系统中飞轮连续加速、储存能量的问题.     

滚筒式碎边剪设备中飞轮的安装与验算

对在滚筒式碎边剪机构上增加飞轮装置进行了理论解析,为所设计的机器进行提供精确设计和验算方法。     

用于配电网的飞轮储能系统设计

设计了用于电力系统配电网的飞轮储能(FES)系统,该系统主要包括储存能量的飞轮、支撑飞轮的轴承、进行机电能量转换的异步电动/发电机和微控制器控制的电能转换系统。研究了大惯性飞轮-电机的启动、加速储能和减速发电控制方法,进行了相应的试验研究,为飞轮储能技术在配电网中的应用奠定了基础。     

飞轮系统的符号动力学故障检测方法

为检测飞轮系统的微弱故障,提出一种基于符号动力学的故障检测方法.首先,利用符号动力学算法将飞轮的电流数据进行字符映射,实现信号降噪、数据压缩.其次,利用D阶马尔科夫过程定义电流字符序列的变异过程,且根据字符序列的熵值变化率确立算法的字符个数,并计算字符的概率状态转移矩阵.最后,根据概率状态转移矩阵求解字符概率特征向量,并利用特征向量之间的距离阈值检测飞轮的故障.仿真结果表明:该方法能够根据字符概率特征向量之间的距离区分不同严重程度的飞轮系统故障,实现微弱故障的检测;与扩展卡尔曼滤波算法相比,该方法不需复杂的动力学建模,且仅利用单变量即可实现飞轮的故障检测.此外,利用过程数据,该方法可以快速学习卫星其他部件的行为,并检测故障。     

双质量飞轮弧形弹簧的设计与研究

基于针对EQ6102DT发动机的要求设计开发的的双质量飞轮,给出了双质量飞轮中弧形弹簧的设计及计算方法,进行了弧形弹簧参数的选择及性能分析,并对使用该弧形弹簧的双质量飞轮的转速波动性能进行了仿真,对采用该弹簧的双质量飞轮总成进行了疲劳试验及整车短距离试车,表明文中所述弧形弹簧的设计与计算方法对于提高双质量飞轮的整体性能是可行和有效的.     

汽车制动检测试验台原理及试验分析

汽车制动性能的检测是机动车安全技术检验的重要内容之一,通过对滚筒制动试验台与平板制动试验台比较,结合平板制动试验台试验数据的分析,阐述了影响汽车制动性能检测的主要因素,针对当前汽车制动性能检测中存在的问题,从测试条件、试验操作、试验设备等方面提出具体的应对措施,对提高汽车制动性能检测的科学性和可靠性具有重要意义。     

悬架稳定器应用试验研究

通过选择试验设备,建立虚拟仪器测试系统,对加装了悬架稳定器前后的车辆分别进行了稳态回转试验、角阶跃输入试验、蛇形行驶试验和制动性能试验,并对试验结果进行分析,从而可知:加装悬架稳定器后,驾驶员对汽车的操纵更容易,整车的制动稳定性得到显著改善,且整车的稳定性也得到显著提高.     

悬架稳定器应用试验研究

通过选择试验设备，建立虚拟仪器测试系统，对加装了悬架稳定器前后的车辆分别进行了稳态回转试验、角阶跃输入试验、蛇形行驶试验和制动性能试验，并对试验结果进行分析，从而可知：加装悬架稳定器后，驾驶员对汽车的操纵更容易，整车的制动稳定性得到显著改善，且整车的稳定性也得到显著提高．     

汽车制动检测试验台实时测试与分析系统

汽车检测设备非常多,但是对汽车整车制动性能自动化检测比较全面的设备还很少。因此,我们设计了汽车四车轮测试分析系统。可以对汽车的制动性能比较全面的检测,使用非常方便,能进行不同轴距、不同重量汽车的制动性能检测,实现自动化、快速、准确地实时检测、数据处理与数据分析、检测结果输出。该实时测试与分析系统具有自动化、快速、准确、界面美观、清晰、操作方便、设计合理、实用性强等特点,可以进一步推广应用。     

永磁涡流缓速器制动特性分析及试验研究

针对重载货车下坡制动负荷过大的问题,基于永磁涡流制动原理提出一种制动力矩可无级调节的永磁涡流缓速器,用于车辆辅助制动.通过有限元法对永磁盘和涡流盘吸力特性进行分析,设计了制动力矩调节机构.通过建立永磁涡流缓速器数值分析模型,应用有限元仿真软件JMAG-Designer分析了缓速器的电磁场分布,并得到了制动力矩与转速变化的关系.通过分析温度对涡流盘材料电磁特性的影响,采用数值模拟的方法得出了制动力矩随温度影响的变化规律.试制了Φ485 mm×255 mm永磁涡流缓速器样机,对不同气隙的数值仿真数据和试验数据进行对比,并对缓速器不同涡流盘材料时的制动特性进行了台架拖动试验.结果表明:低速时数值仿真和台架拖动试验数据吻合较好.永磁涡流缓速器持续制动特性试验表明,在82 s内涡流盘表层温度上升了158℃,制动力矩下降了34.8%.     

基于LabVIEW的汽车制动性能测试系统

制动性能是评价汽车最重要的技术指标，如何精确获得汽车制动时的性能参数是准确评价汽车制动性能的关键所在，该测试系统采用了目前世界上广泛流行的虚拟仪器开发平台LabVIEW，配之本实验室的汽车四车轮制动性能检测台，能够实时测试与分析汽车制动距离、制动时间、制动力、各个车轮的制动滑移率、制动减速度、制动管路液压波动等参数，具有实时、准确、操作简便、界面美观等特点。     

A New Type of Automotive Braking Actuator for Decentralized Electro-hydraulic Braking System

This paper presents a new type of automotive braking actuator for a kind of brake-by-wire system called decentralized electro-hydraulic braking system （DEHB） to replace the traditional automobile braking system. The actuator of this system is driven by an electrical motor instead of the conventional vacuum booster to make the brake pressure be linearity controlled quickly. Therefore, the system has the advantages of quick response speed, good control performance and simple structure. Firstly, an overview of the actuator and the whole DEHB system is shown. Secondly, the possibility of this new kind of actuator working for the system is ensured based on some braking theories. Thirdly, the appropriate dynamic simulations are done to get some results to show the relations of different parameters and the effect of braking. Eventually, the proper parameters are determined to build a test bench which shows that DEHB system can achieve the maximum pressure of 13 MPa within 100 ms after parametric optimization, and meanwhile, the actuator is able to reduce pressure quickly after maintaining high pressure. All of the bench test results can meet with the design requirements and real demand of vehicle and this actuator may improve vehicle braking effect in the future. Besides, this actuator can be widely applied to the regenerative braking system because of its linear braking performance.     

高速电驱动履带车辆紧急制动控制策略

为了改善高速双侧电机驱动履带车辆在履带-地面接触条件较差时紧急制动的操控性能并减少制动距离,通过对履带车辆直线行驶动力学和其机械制动器、永磁同步电机及液力缓速器等制动执行机构进行动力学建模分析,提出基于滑模鲁棒控制、制动扭矩预分配规则和前馈补偿控制的机电液联合紧急制动防抱死控制策略. 以配备有DS2680 IO板卡和DS2671总线板卡的dSPACE SCALEXIO实时主机为核心搭建驾驶员输入在环的半实物在环,并针对高速双侧电机驱动履带车辆在雪地上以初速度为80 km/h进行紧急制动的工况,进行实时仿真和驾驶员在环试验. 仿真和试验结果表明：相对于常规履带车辆紧急制动控制方法,提出的策略能够更有效地将车辆滑移率保持在合理范围内,更好地利用地面附着力,并缩短了制动距离.     

Regenerative braking control for hybrid electric vehicles under decelerating condition

The operating mode of a single shaft hybrid electric vehicle （SSHEV） in which the electric motor exerts negative torque on the shaft to imitate engine braking is analyzed. The method of determining the quantity of regenerative braking torque is proposed with the premise that the braking intensity required by the driver is satisfied. On this basis, factors that affect torque generated by the motor are listed, and how the battery＇ s temperature and state of charge （ SOC ） restrict and correct the braking torque is expounded. Finally, road test results show that the motor＇ s constant power or constant torque control is an effective way to recover the mechanical energy during decelerating.     

超级电容在城市轨道车辆中的节能应用

根据城市轨道车辆频繁启动和制动的特点,提出一种新的基于车载电阻制动能量控制的方法,对电阻制动能量进行回收并合理利用,减小列车制动时在制动电阻上的能量消耗,采用超级电容作为储能元件以回收电阻制动能量。基于对上海地铁2号线试验测试能量的详细分析,以及结合超级电容的各种特性,确定回收电阻制动能量时超级电容的容量。