串联式混合动力车辆发电机组协调控制策略

串联式混合动力车辆在大功率加载过程中存在发动机超载灭车的问题。为实现机组平顺调节,分析发动机-发电机组在调节过程中失稳的原因,提出一种新型发动机-发电机组协调控制策略,优化机组的协调方法,减小机组动态调节过程中系统的能量损耗,改善车载综合电力系统母线的电能质量。硬件在环仿真实验结果表明：相比传统的控制策略,新型策略可以实现动态调节过程最小能量损耗,平抑直流母线电压波动,协助发动机-发电机组更好地执行整车能量管理策略。     

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。     

履带车辆零差速电力机械传动系统控制策略研究

针对一种履带车辆零差速电力机械式传动方案,在MATLAB/Simulink中搭建了传动系统中各主要分系统的模型;制定了发动机-发电机组采用功率跟随式控制策略,以及直驶电机和转向电机采用基于功率需求的扭矩控制策略;最后,完成了车辆传动系统在直驶工况和转向工况下的整体仿真分析.研究结果表明:发动机-发电机组采用功率跟随式控制策略时,使发动机在中高转速时的动态响应较好;直驶电机采用扭矩控制策略时,能使车辆的行驶速度达到60 km/h,0～32 km/h的加速时间小于8 s,基本能够满足车辆的速度性能和加速性能,说明该控制策略在理论上是可行的.     

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。     

串联式混合动力车辆输出解耦方法设计

面对由发动机-发电机组、蓄电池和超级电容器组成的串联式新型车载综合电力系统电源的能量管理需求,结合整车能量管理策略,设计并分析几种电源输出解耦方法的可行性,通过基于Matlab/Simulink的车辆综合电力系统仿真验证,最终选出了一种适应于这种串联式混合动力系统的解耦控制策略.     

履带车辆动力性的计算机仿真

本文建立了履带车辆在稳定工况和动态工况行驶时动力性能的计算机仿真模型,由动力装置子模型和传动装置子模型组成,可以藉此对发动机与车辆的稳态运行工况和瞬态运行工况进行数值仿真,计算机出车辆的最大速度,驱动力,行驶阻力,爬坡角度和各种行驶过程。对某台履带车辆的动力性进行了仿真计算,计算值与实测值符合较好,这种仿真方法可以方便地用于履带车辆的动力性能研究。     

履带车辆动力性仿真及参数影响规律

在履带车辆动力传动系统设计及匹配研究中,系统的建模是一个非常复杂的过程,耗时较长,给研究工作带来诸多不便,利用专业软件进行建模与仿真可大大提高研究效率.以某履带车辆为研究对象,采用AVL公司的Cru ise软件,建立了整车直驶模型,讨论了后传动比以及发动机外特性曲线形状的变化对车辆动力性的影响,对车辆动力传动一体化结构设计及性能匹配的研究提供参考.     

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。     

液力变矩器闭锁过程转速调节策略研究

考虑到液力变矩器闭锁过程对动力性及闭锁品质的双重要求,提出一种基于发动机转速调节的闭锁控制策略。通过分析闭锁过程中闭锁离合器摩擦力矩和发动机惯性能量释放对闭锁冲击的影响,以闭锁离合器摩滑速度代替油门踏板位置作为柴油机调速系统输入激励,实现了闭锁过程控制。在某履带车辆上对该策略进行了实车验证,试验结果表明：基于发动机转速调节的闭锁控制策略在不损失车辆动力性的前提下能够实现更加平稳、快捷的闭锁过程。     

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、电池荷电状态和母线电压为优化目标,求解柴油发电机组和动力电池组等能量型动力源的功率指令,依托dSPACE和RTLAB硬件在环仿真平台对能量管理策略进行验证。结果表明：在复合城市排放循环测试工况下,所提出的分层能量管理策略比基于模糊规则的能量管理策略燃油经济性提升了13.05%,比基于单一模型预测控制的能量管理策略燃油经济性提升了5.79%;分层能量管理策略下,能量型动力源的目标功率变化更加平缓,功率型动力源介入工作更加频繁,证明了该能量管理策略在提升燃油经济性和发挥动力源特性方面的有效性。     

Research and Development of Engine-Generator Set Control System for Tracked Vehicle Electric Transmission System

As an energy generating equipment, the engine-generator set supplies power to the electric transmission. Therefore, its control is one of the key technologies of electric vehicles. Based on the discussion about the demands to the engine-generator set in tracked vehicles, the detailed function of engine-generator and the control strategy are determined. The hardware and software of the control system are also developed and tested in a prototype vehicle. The experiment results show that the control system has good reliability and can satisfy the power requirements of vehicles under all operating conditions.     

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。     

混合动力装甲车直流微电网大信号稳定性分析

混合动力装甲车直流微电网的电能质量与稳定性关系到车内所有用电设备是否能够安全可靠运行。针对混合动力装甲车辆车载微电网在大扰动下母线电压震荡乃至失稳的现象,建立计及恒功率负载与发电机组的车载微电网的大扰动模型;基于混合势函数理论得到车载微电网稳定性判据,解决了现有大扰动分析方法不适应混合动力装甲车辆车载微电网的问题,并分析了微电网重要参数与响应速度及稳定性之间的关系。通过硬件在环仿真及台架试验验证了稳定性判据及分析结果的可靠性。结果表明：在大扰动下,满足该判据的系统能够稳定运行。     

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...