基于改进灰色马尔可夫链的电传动装甲车辆负载需求功率预测

为解决电传动装甲车辆负载需求功率预测精度偏低的问题,提出一种基于改进灰色马尔可夫链的组合功率预测方法。采用改进灰色预测方法和马尔可夫链预测方法对负载需求功率中的主体功率和残差功率进行预测,并在每个预测时刻将两种功率预测结果进行代数相加,建立改进灰色马尔可夫链组合预测方法。仿真结果表明：该负载需求功率组合预测方法相对于传统单一预测方法,能够较好地预测负载功率的强随机性变化特征,准确预测负载需求功率的变化趋势,预测精度最高提升了16.49%,可为后续能量管理策略提供有效参考信息。     

电传动装甲车辆冷却系统水路性能试验研究

根据电传动装甲车辆冷却系统高低温双泵双循环设计要求,通过台架联机试验全面测试了冷却系统双循环水路及各循环支路温度变化和水流量分配特性、发电机绕阻温度变化规律及低温循环水路工作性能,测试结果表明:发电机冷却水路与发动机循环水路串联可行,双循环水路及各循环支路水流量和进出口温度变化满足动力系统不同工作状态散热要求,所选部件匹配合理,达到设计要求.     

坦克装甲车辆电传动总体技术的研究

在对坦克装甲车辆电传动总体技术的研究中,分析了不同结构方案坦克电传动系统的特点,从满足车辆完全转向性能为约束条件,计算出结构1和结构2方案的驱动电机功率、转矩、转速等参数要求,最后对两种结构方案进行了综合评价．对坦克装车甲辆电传动系统的仿真中,采用MATLAB软件建立了动力源模型、驱动系统模型和负载模型等,通过对仿真模型的输出与实际系统输出进行比较,初步验证了系统模型的正确性,为进一步研究奠定了基础．     

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。     

履带装甲车辆混合驱动系统功率匹配优化设计

通过对履带装甲车辆混合驱动系统分析,建立了混合驱动系统优化设计的数学模型,并以某战车底盘为例进行求解.计算结果与原设计方案比较证明:优化设计后整车的能量结构更加合理,减小了车重.     

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。     

电传动车辆的研究与发展（上）

关于坦克装甲车辆的未来。有一种观点认为通过技术的飞速发展。可以在现有坦克装甲车辆上追加或替换新的部件．从而让它们焕发出新的活为。电传动技术正是其中之一。电传动技术的研究和发展进步很快．引起了许多国家的极大关注，目前这项技术已经从理论研究进入到具体实践．相信在不久的将来、电传动技术将会得到普遍应用。可以这么说，电传动技术代表了未来坦克装甲车辆的发展方向。     

面向装甲车辆乘员信息处理的作业时间预测模型研究

作业时间的准确预测是装甲车辆乘员信息处理作业状态研究的关键,对提高人机系统的作战效能具有重要意义。针对乘员作业类型向信息处理作业转变的基本趋势,以信息录入典型信息处理作业为研究对象,对其信息处理作业操作元和认知过程进行了系统分析。基于乘员操纵特性和认知特性构建了信息录入作业时间预测模型,并面向任务对预测模型进行了实验验证,旨在为解决应急任务条件下乘员信息处理作业时间预测问题探索新的途径。结果表明,该模型能够清晰地描述乘员信息录入作业的认知过程,准确地预测作业时间,具有较好的预测精度和可重用性,是一种有效可行的信息处理作业时间预测模型。     

基于小波变换的混合动力车辆功率分流策略分析

混合动力车辆通常具有两个或多个动力源,结构相对复杂,分流到各动力源的功率存在多种组合方式.常规功率分流策略如峰值电源最大荷电状态策略、恒温器策略等仅作用于时域空间,依据功率幅值进行分流,当功率波动剧烈时,产生的高频功率分量会对动力电池的性能造成负面影响.为消除这种影响,提出了基于小波变换的功率分流策略,在时频域空间将需求功率分解为若干高频分量和低频分量,确定各动力源功率分流情况,最后利用RT-LAB建立的整车模型进行仿真试验,将仿真结果与基于恒温器策略得到的仿真结果进行比较,验证基于小波变换的功率分流策略能更好地跟随功率变化,提高供电质量,延长电池寿命.     

分布式电驱动履带车辆驱动力协调控制策略研究

以某型分布式电驱动履带车辆为研究对象,为解决多驱动电机输出动力匹配的问题,提出一种分层协调控制策略。建立驱动力分层协调控制结构,将系统分为运动控制层、控制分配层以及防滑控制层;针对车辆主、从结构过驱动的特点,采用基于规则的方法设计主、从电机分配律,采用二次规划法设计轮毂电机优化分配律,并利用加权最小二乘法进行解算,以提高电动负重轮附着裕度,降低电动负重轮与履带轨面间的摩擦耗散能;设计了线性自抗扰防滑控制器,避免电动负重轮过度“滑转”,保证电动负重轮与履带轨面的有效附着。基于Matlab和RecurDyn的联合仿真实验表明,控制分配器能够实现驱动电机群力矩的优化分配,线性自抗扰控制器能够实现复杂路面条件下电动负重轮的防滑控制,提高车辆动力传递的稳定性和效率。     

采用线性自抗扰的电传动履带车辆电子差速控制

履带车辆行驶工况复杂多变,驱动电机调速范围宽,负载的非线性、不确定性和耦合性强,如何保持两侧电机速度差值恒定实现稳定行驶一直是研究的难点。文中提出一种电子差速控制策略,将线性自抗扰（LADRC）控制算法应用于永磁同步电机（PMSM）驱动系统调速控制中,利用线性扩张状态观测器估计所有未知扰动作用量并给予实时动态补偿,从而抑制扰动,提高系统动态性能。基于Matlab和RecurDyn软件开展联合仿真分析,进行电机台架试验。仿真及试验结果表明：采用LADRC调节的转速控制策略,响应快速无超调,抗扰能力强,参数适应性好,能有效提高车辆行驶稳定性,且算法计算量小,易于工程实现。     

PHEV驱动系统结构分析与仿真研究

对插电式混合动力汽车(PHEV)的串、并联驱动系统结构进行分析.以中型SUV为例,确定了整车动力系统参数和控制策略;使用Advisor进行仿真.仿真结果表明:在控制策略和工况既定的前提下,当所用电池容量较小时,并联PHEV总体性能优于串联PHEV;电池容量增加后,串联PHEV表现出良好的适应性.     

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。     

双侧电驱动履带车辆等效条件积分滑模稳定转向控制

履带车辆转向阻力随行驶状态呈现非线性、大范围变化的现象,且由于车辆惯性大、电机驱动能力有限,易进入深度饱和状态,而双侧电机动力相互独立,要实现车辆全速度范围的稳定转向必须对两侧力矩进行有效控制。针对以上问题,设计了一种横摆角速度控制律。开展转向动力学分析,提出速度、横摆角速度转向控制结构;设计了一种带等效控制项的条件积分滑模控制算法,通过引入等效控制项,提高系统响应速度,减小滑模抖振;通过引入条件积分控制项,使滑模控制项边界层外与经典滑模性能一致,鲁棒性强,边界层内平滑切换为Anti-Windup结构的PI控制,便于消除误差,抑制积分饱和。Matlab与RecurDyn联合仿真表明,提出的算法具备跟踪能力强、抗扰动和饱和、输出控制量平滑的优点,能够实现车辆稳定转向控制。     

混合动力履带车辆电机加热低温预热系统设计

针对混合动力履带车辆设计了一种利用驱动电机堵转生热进行加热的低温预热系统,该系统可以在不添加任何装置的前提下利用原有部件实现辅助加温,以满足车辆冷启动需求。通过计算流体力学数值计算得到预热过程中动力舱向外界环境的传热特性,并对仿真结果进行试验验证。结合动力舱各部件参数,利用MATLAB计算不同加热功率下达到预热目标温度所需的加热时间,并分析各加热过程中的能量损失情况。计算结果表明：满足预热时间要求的最低加热功率为70 kW,所需加热量为181 MJ. 结合动力电池的低温特性,通过加热功率计算选择电池的总容量,根据其低温放电率进行校核,最终确定在使用磷酸铁锂电池时电池容量至少为292 A·h. 针对混合动力履带车辆设计了一种利用驱动电机堵转生热进行加热的低温预热系统,该系统可以在不添加任何装置的前提下利用原有部件实现辅助加温,以满足车辆冷启动需求。通过计算流体力学数值计算得到预热过程中动力舱向外界环境的传热特性,并对仿真结果进行试验验证。结合动力舱各部件参数,利用MATLAB计算不同加热功率下达到预热目标温度所需的加热时间,并分析各加热过程中的能量损失情况。计算结果表明：满足预热时间要求的最低加热功率为70 kW,所需加热量为181 MJ. 结合动力电池的低温特性,通过加热功率计算选择电池的总容量,根据其低温放电率进行校核,最终确定在使用磷酸铁锂电池时电池容量至少为292 A·h.     

混合动力车电能量流表征及能量管理方法研究

由于混合动力车辆中的电系统结构复杂,多个部件存在多向的电能量流动耦合关系,同时在多向的电能量流动过程中需要克服不同的交直流阻抗,所以需要研究电能量流表征和优化管理方法.在建立电能量流复杂耦合系统模型的基础上,通过研究在复杂载荷条件下单电池荷电状态变化规律,成组电池电能损耗稳态、瞬态变化规律,辅助能量单元效率变化特性和负载系统在不同模式下的稳态、瞬态能耗规律,提出了电能量优化的管理方法.硬件在环试验结果表明,该方法在一定程度上提高了电池组的寿命,也提高了车辆的燃油经济性.     

电驱动车辆动力学综合控制目标优化研究

以协调车辆各类动力学特性为目标,通过研究双重转向、机动性和稳定性的控制参数,设计了基于模糊逻辑的控制目标融合算法,得到了全车速工况动力学控制目标.在此基础上,利用15自由度车辆模型,针对不同路面附着系数、不同转向操作、不同车速工况条件,对控制目标的实际效果进行仿真研究.结果表明,所设计的控制目标能够反映车辆不同车速下的动力学需求,对改善车辆动力学特性有明显效果.