履带车辆动力系统发展综述

从动力源和传动系统2个方面回顾了履带车辆的动力系统。比较分析了以内燃机作为动力源的机械传动履带车辆、液力液压传动履带车辆、液力机械混合传动履带车辆和以发动机—发电机组、动力电池组共同作为动力源的混合动力源履带车辆的优缺点,并列举了各种动力系统的应用情况。介绍了混合动力源动力系统的几种较为常用的控制策略,并指出了今后履带车辆动力系统的发展趋势。     

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MATLAB SIMULINK的电传动履带车辆转向性能仿真

首先采用一种简单可行的电传动方案建立了新的电传动履带车辆模型。然后在对电传动履带车辆转向行驶基本理论分析的基础上,结合鼠笼式异步电机模型及其经典矢量控制方法,分别采用独立式和差速式两种控制方案对电传动履带车辆的转向行驶性能进行了仿真分析。结果表明：采用速度控制可以很好地实现车辆转向;为使扭矩和电流平稳,参考速度应以平缓的方式给定;对不同的转向工况,应采取不同的转向模式;再生转向时产生的再生能量很大,应对其加以充分重视和利用。     

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...     

基于虚拟样机技术的电传动履带车辆特殊运动性能仿真

为了评估电传动履带车辆的性能,采用虚拟样机技术建立了20 t级履带车辆的电机驱动系统模型和车辆动力学模型,构建了机一电联合仿真模型。进行了中心转向、通过崖壁和壕沟等特殊运动的仿真评估,结果表明：车辆性能达到了设计要求,采用联合仿真的方法为电传动履带车辆的性能预测和评估奠定了技术基础。     

高效双模逻辑机械综合传动技术研究

针对目前液力机械综合传动系统传动效率较低,同时进一步提升传动效率难度大等问题,提出了一种高效双模逻辑机械综合传动总体方案,分析了该方案的系统结构组成,其中双模逻辑行星变速机构是该系统的关键部件.利用行星传动理论,建立了该类行星变速机构的模块化设计方法,并分析了双模逻辑行星变速机构的工作原理.对直驶和转向总体性能进行分析,计算结果表明:双模逻辑机械综合传动能有效提高传动效率、发动机功率利用率和转向行驶稳定性.     

履装甲车辆电传动方案比较分析

分析了不同方案履带车辆电传动系统的特点，并针对两种最典型的方案，以满足车辆完全转向性能为约束条件，计算出对驱动电机的功率、转矩、转速等参数要求，最后对2种方案进行综合评价。     

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.     

双侧电传动履带车辆电机匹配与仿真

针对履带车辆的双侧电传动结构,结合履带车辆工作特点和最高车速、爬坡性能、加速能力和转向能力等动力学参数的设计要求,研究了牵引电机的特性参数匹配计算方法.以20吨级履带车辆为例进行了电机和侧传动的参数匹配.在Matlab/simulink中进行仿真,通过仿真对匹配结果进行验证和修改,进一步提高车辆动力性;得出了匹配后的履带车辆所能达到的极限转向半径.结果表明所选的参数设计合理,匹配方法是合理可行的.     

零差速电传履带车辆整车行驶控制策略研究

针对履带车辆电传动研究和采用较多的零差速电传动方案，对电传动履带车辆的整车行驶控制策略进行了研究，提出了系统控制方案并做了具体的分析。基于电传动与传统传动装置本质上的不同和驾驶操纵的人机适应性，对驾驶信号的定义进行了定性和定量的分析。对驱动电机及其协同控制，提出了直驶电机采用基于有限功率的直接转矩控制、转向电机采用直接转矩控制（小半径转向）和电流矢量控制（大半径转向）双模控制的系统控制方法；并对具体的控制途径进行了描述。最后，基于在Matlab/Simulink下建立的整车行驶系统仿真模型，对车辆加速和转向的动态过程进行了仿真，仿真结果袁明，该控制方案可行并可以使车辆具有良好的加速性能和转向性能。     

新型电传动车辆驱动控制系统设计

为满足战场对军用车辆的特殊要求,针对一吨级军用轮式车辆,提出了一种由发动机-发电机组、电功率变换器、蓄电池、交流驱动电机组成的4×4混合电驱动方案,对方案中主要部件进行了匹配计算。在此基础上开发了基于CAN总线网络的分布式车辆驱动控制系统。驱动控制系统实现了车辆转向时的电子差速功能,且可提供多种不同制式的保障电源和三种不同的驾驶模式。试验结果表明,研究成果不仅实现了军用车辆的强动力、多功能等要求,且具有良好的稳定性。     

特种车辆电驱动系统的预测直接功率控制策略

针对脉冲宽度调制 (PWM)整流器在特种车辆电驱动系统中电流谐波及功率脉动大的问题,提出新型预测直接功率控制策略。在传统控制策略基础上设计电流观测器,通过预测控制方法估测出由系统参数失配造成的扰动并进行实时补偿,再经电流预测计算得出下一时刻的预测电流值。建立三相PWM整流器的动态模型,通过所设计的电流观测器预测电感变化后的电流值,并将其与电流的实际值作比较,经过估计系统扰动方式补偿系统误差。仿真和试验结果表明,该PWM整流器预测直接功率控制策略能有效抑制电流谐波分量以及功率脉动,实现电感参数变化条件下的正常工作,便于控制策略在特种车辆电驱动系统中实现,且能更好地提高特种车辆电源品质。     

基于ADVISOR的并联式混合动力越野汽车的研究

该文以华泰特拉卡3 0轻型越野汽车为例, 利用仿真软件ADVISOR对其改为混合动力后的驱动模式、动力总成参数的确定及性能预测等方面进行了探讨. 结果表明, 改进后的特拉卡易于实现纯电动行驶和停车发电的功能, 更能适应越野汽车的需要. 混合动力特拉卡汽车最高车速达到164 3km/h, 最大爬坡度达到41%, 同时能在纯电动模式下以50km/h的速度行驶44 6km, 基本满足了设计要求.     

高速电驱动履带车辆联合制动转矩动态协调控制研究

针对高速电驱动履带车辆机械制动器、电机和电液缓速器3种执行部件联合制动转矩响应的问题,提出了机械制动器、电机和电液缓速器动态协调控制策略。基于制动需求和车速等因素进行稳态制动力分配,综合考虑3种执行部件动态响应特性,建立基于电机-电液缓速器二者联合制动和机械-电机-电液缓速器三者联合制动转矩动态协调控制策略,搭建面向工程应用的电驱动履带车辆传动系统仿真模型,利用实时仿真工具进行策略验证。仿真结果表明,在整个制动过程中该动态协调控制策略可提高车辆总制动转矩响应速度和精度,改善系统动态响应特性。     

ー种新型混合.动カ系统：液压自由活塞发动机整体推进系统

液压自由活塞发动机整体推进系统集内燃机技术、液压技术、电子控制技术于一体的一种新型混合驱动动力系统,由于其具有体积小、重量轻、高度柔性布置、燃料适应范围广等特点,具有容易实现无级变速、无级转向、制动能回收等功能,是一种有前途的车用混合动力传动装置。本文在介绍液压自由活塞发动机的工作原理、结构特点的基础上详述了液压自由活塞发动机整体推进系统的系统方案、关键技术、应用前景,提出了发展该整体式推进系统的对策。     

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.     

高速公路行驶时电动汽车风冷散热性能研究

对高速公路行驶时,不同运行工况和电池组位置的电动汽车风冷散热性能进行了研究,研究表明:电池单体充放电发热功率随着环境温度升高而降低,随着充放电倍率的提高而升高;电动汽车动力舱自然进风散热性能随着车速的提高、环境温度的升高及充放电倍率的降低而提高;电动汽车动力舱自然进风散热性能随着电池组与动力舱后壁距离增加,先改善,再变差,满足最佳散热性能的距离为230 mm.上述结论为高速公路行驶时,电动汽车风冷散热分析和电池组位置选择提供了参考依据。     

燃料电池电动客车动力系统结构及控制系统研究

以现有的纯电动中型客车为基础,通过重新定型设计,改装成质子交换膜燃料电池客车·首先对燃料电池混合动力系统结构形式进行了分析,确定了一种适合目前动力系统关键部件特性的结构形式·然后讨论了燃料电池电动客车的控制系统,提出了分级控制的方案·最后建立整车模型,进行了仿真实验·结果显示,该燃料电池电动客车的混合动力系统结构及控制系统能够满足车辆行驶的要求,动力性能比原车有了提高·     

电传动装甲车辆母线电压双通道补偿控制

针对电传动装甲车辆突然加速或减速瞬间和加速过程中出现的母线电压波动现象,开展母线电压控制策略研究。基于某型8×8轮式装甲车电力系统拓扑结构,建立计及超级电容和电机负载在内的DC/DC小信号模型,剖析以上两种工况下母线电压波动现象诱因。根据功率前馈控制策略并结合电机驱动器-轮毂电机负载“负阻抗”特性分析,提出一种双通道补偿控制策略并通过硬件在环仿真和样车试验对其有效性进行验证。研究结果表明：功率前馈控制对车辆突然加速或减速诱发的母线电压波动具有较好的抑制作用,但对于加速过程中电机负载“负阻抗”特性导致的母线电压波动基本无作用;采用双通道补偿控制能够有效抑制两种母线电压波动现象,提高系统抗干扰能力。     

气体与液体混合驱动导弹快速起竖系统研究

为提高导弹起竖速度,提出气体与液体混合驱动起竖方式,建立了高压气瓶、活塞式蓄能器、2级液压缸、气体节流阀、液体节流阀的数学模型,完成了蓄能器驱动和高压气瓶驱动起竖的仿真研究以及气体与液体混合驱动快速起竖实验。研究结果表明：两种气体与液体混合驱动方案均可实现30 s内完成起竖;蓄能器驱动方案的控制方式简单,但蓄能器内压力较高,其体积和质量较大,过多能量消耗在加热液体上,适合轻载系统;高压气瓶驱动方案分别控制气体和液体,提出了复合控制方式,起竖前段对气体进行节流降低压力,能量损失较小,起竖后段对液体进行节流,完成负载的制动;实验结果与仿真结果的偏差满足要求,位移偏差在18 mm内,压力偏差在负载起动、制动和多级缸换级时较大,应采取缓冲措施以保证平稳快速起竖。