基于MATLAB与COMSOL联合仿真的永磁同步发电机优化设计

电机优化设计的传统方法通常采用场路数值分析和有限元方法,设计周期长、效率低、运算量大。为解决这一问题,提出将遗传智能算法同有限元法相结合,能够有效缩短设计周期,显著提高优化效率;并首次提出将MATLAB与COMSOL联合仿真进行永磁同步发电机的优化。首先分析永磁同步发电机的结构和电磁特性,建立电机数学模型,然后研究遗传算法的原理和实现步骤,最后实现MATLAB与COMSOL联合仿真,实现两者之间数据的双向传递。通过在MATLAB中直接提取永磁同步发电机COMSOL计算模型结果,再传递给遗传算法寻找适应度函数最优解,最终完成电机优化。实验结果验证了MATLAB与COMSOL联合仿真优化电机的可行性,为电机优化设计提供了1种新的设计思路。     

柴电混合动力机车能量最优控制研究

柴电混合动力机车牵引蓄电池的双向DC/DC回路被集成于牵引变流器中,以解决柴油机车制动能量浪费和蓄电池机车牵引功率低、续航里程短等问题。为实现柴油发电机和牵引蓄电池能量的合理利用,文章提出一种柴电混合动力机车能量最优控制方案。在牵引工况下,其根据牵引电机和辅助负载的需求功率以及牵引蓄电池当前允许输出的功率,控制柴油发电机和牵引蓄电池的最优能量供给,为节省燃料,尽量优先使用牵引蓄电池给负载提供能量方式。在制动工况下,其根据电制动能量的大小,优先给辅助负载消耗或者由牵引蓄电池回收能量;由于电池最大允许充电电流受SOC和温度等因素影响,文章对几种特殊工况下的电制动能量的优化控制进行了详细介绍。为快速响应复杂能量变换过程,双向DC/DC回路以自适应柔性充放电控制方式选择工作在Boost或Buck模式,判断方法更加简单、准确,并且能够安全、柔性地相互切换。试验结果表明,柴电混合动力机车通过能量最优控制,柴油发电机和牵引蓄电池的能量得到合理利用,电制动能量也能有效回收,从负载侧提升了燃油经济性,显著提高了能源利用率。     

一种电动装载机双行走电机驱动控制方法及系统

介绍了一种电动装载机双行走电机驱动控制方法和系统,其控制方法包括：获取整车所需扭矩;获取电机的实时转速信号;根据实时转速信号,查找预先存储的转速扭矩映射表,得到转速扭矩映射表中与实时转速对应的不同扭矩的能量转换效率值;根据查找结果,利用预先构建的扭矩分配优化模型,将整车需求扭矩分配至前轮驱动电机和后轮驱动电机;所述扭矩分配优化模型的优化目标为前轮驱动电机和后轮驱动电机的总能量转换效率最高;最后,按照需求扭矩分配量分别控制前轮驱动电机和后轮驱动电机运行。该驱动控制方法能够适用于前轮驱动电机与后轮驱动电机通过传动轴传动连接的驱动系统,能够保障电机驱动效率和综合能量转换效率,解决个别工况下动力不足的问题。     

MIMO双向中继信道能量效率优化算法

研究了多输入多输出(multiple input multple output,MIMO)双向中继信道的能量效率优化问题。首先考虑无功率约束下的能量效率优化问题,采用嵌套优化方法得到最优的功率分配。然后求解有功率约束时的能量效率优化问题,如果无功率约束时的最优解在最大功率约束内,则该最优解为有功率约束时的最优解;否则通过确定一部分节点的最优发射功率,减小剩下节点的发射功率的优化区间来求解该问题。仿真结果验证了所提优化算法的有效性。     

安徽某半开放演出建筑中庭采暖的优化研究

对安徽某半开放的演出建筑冬季采暖设计进行了优化。论文采用数值模拟的方法,通过改变送风口的射流角度,对该建筑在3种不同空调供暖方式9种工况下的室内气流分布和热环境进行优化选择,从喷口尺寸,送风速度,喷口高度,喷口排列方式进行优化,对优化过的方案进行热舒适性分析,通过PMV、PPD等热舒适性指标验证优化方案的合理性,最终确定喷口送风+地面辐射复合供暖为最优方案。     

基于ANSYS的履带起重机转台拓扑优化

以QY750履带起重机转台为设计对象,对该起重机转台进行了有限元静力学分析,得到转台在危险工况下的应力分布。依据转台在危险工况下的受力情况,应用ANSYS中优化模块分别对转台进行单工况拓扑优化分析与多工况拓扑优化分析,根据拓扑优化后的结果得到转台结构材料的最优分布,改进原有转台结构,并对改进后的转台进行有限元分析验证。通过对比分析,拓扑优化之后的转台结构在满足各工况的力学性能要求的同时,转台重量降低7%。结果表明,拓扑优化可以实现起重机转台的轻量化设计,同时为转台结构的设计提供依据。     

燃气调压压力能及冷能用于联合发电的模拟

采用联合发电系统将燃气调压过程中的压力能及冷能用于发电,以实现能量回收及高效利用。通过改变系统参数,分别研究了天然气输出温度与系统朗肯循环发电量的关系、循环工质流量改变对系统工况的影响。对联合发电系统进行分析,得到既定气源调压参数下的最优运行工况点。     

电动汽车主动制动能量回收控制策略研究

为充分考虑汽车跟车制动的安全性,同时提高电动汽车能源利用率,提出一种基于加速踏板的主动制动能量回收控制策略。设计了以加速踏板位移、加速踏板位移变化率、车头时距为输入变量,以车辆状态为输出的模糊控制器,识别的车辆状态为主动轻度制动和主动中度制动及车辆加速。对于轻度制动,仅电机参与制动;对于中度制动,建立综合考虑汽车制动安全性和节能性的目标函数,利用粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)算法寻找目标函数最小值,来控制汽车前后轴机械制动力和再生制动力分配。将开发的再生制动控制策略嵌入AVL Cruise整车仿真模型,进行联合仿真。结果表明:所提的主动制动能量回收控制策略相对被动制动策略能有效减小制动距离和制动时间,1个新欧洲行驶循环(new European driving cycle,NEDC)工况下的节能贡献度为10.05%,相对优化前提高了3.57%。     

某型纯电动装载机电机噪声分析与优化

针对某型纯电动装载机在行驶工况下车内噪声较大问题,开展整车噪声测试和分析,确认主要因素为电机啸叫.结合整车电机振动噪声测试和台架测试结果,判定电机的壳体噪声是导致啸叫的主要原因.针对噪声产生原因,通过电机壳体结构优化和电机控制策略优化来进行改善.对比改进前后方案下电机及整车噪声的测试数据,结果表明:改进后驾驶员内耳声压...     

建筑环境设计模拟分析软件DeST 第6讲建筑环境控制方案模拟分析

建筑环境控制方案的设计是保证实现环境控制要求的最重要环节，而目前的方案设计往往由于缺乏详细的校核和分析造成难以达到设计要求、设备闲置、系统运行效率低下等问题。针对这些问题提出了环境控制方案的全工况分析方法。通过对环境控制方案设计的物理过程的分析，提出了环境控制方案全工况模拟的数学模型和求解方法，并结合实际算例，介绍了环境控制方案的全工况模拟分析和优化的全过程。