按最大致冷系数设计的半导体致冷器的特性分析

本文找到了一种具有较高致冷系数和较大致冷量的设计方法。在保证上述条件下,本文分析了最佳工作电流和半导体致冷器的工作温度,半导体材料的优值系数等参数之间的关系。     

国外块体热电材料PbTe的研究进展

PbTe作为应用在中温(500～900 K)段的块体热电材料,是最早被深入研究的半导体热电材料体系之一。最近,通过提高Seebeck系数和降低晶格热导率,其热电无量纲优值ZT达到了1.4～1.8左右,是目前块体热电材料中性能最好的热电材料。本文综述了近期国外对该材料体系的研究进展,包括能带结构、声子谱、Seebeck系数提高方法、晶格热导率降低方法等,并讨论了今后的发展方向。     

半导体制冷箱实验研究与性能分析

为了提高半导体制冷箱的制冷性能,设计了一种半导体制冷箱并针对该制冷箱进行了实验研究与性能分析.设计了3组实验共17种工况,通过改变半导体制冷片工作电压和冷热端散热风扇电压,研究了三者对半导体制冷片冷热端温度、制冷箱内部温度、制冷量及制冷系数的影响.对半导体制冷箱的工作状况进行了优化分析,分析表明制冷片工作电压和冷热端风扇电压均存在最佳工作区间,使得制冷箱内部温度和综合制冷系数同时达到最佳值.所做分析可为系统的制冷性能优化提供理论参考,找到使半导体制冷箱高效运行的最佳运行工况,达到节约能源,提高经济效率的目的.     

SiGe合金材料热电转换效应的应用和研究进展

半导体材料的热电效应在发电方面有着巨大的应用潜力,但如何提高材料的热电转换效率是目前人们研究探讨的热点问题．SiGe材料的热电转换最大优值ZT=1,实际应用中仅能达到0．68．论述了目前提高材料温差电优值(ZT)的主要途径,重点介绍了SiGe合金作为热电转换材料的主要特点,在热电应用中当前前的主要研究成果．     

工作电压对半导体冷藏箱运行性能的影响

针对设计制造的水冷式半导体冷藏箱实验系统,通过实验测量及理论计算,研究了冷藏箱运行性能与半导体制冷片工作电压的关系.结果表明,工作电压越高,半导体耗电量越大.制冷片存在最大制冷量工况,制冷温度随着工作电压的增加而降低,12 V是半导体获得较大制冷量和较低制冷温度的最佳工作电压.半导体热端向冷端的导热量随工作电压的增加而增加,因此半导体在较低工作电压下具有更高的制冷系数.研究结果可为半导体冷藏箱选择合适的工作电压提供依据.     

热电制冷恒温器研究

热电制冷恒温器是一种能够提供低温恒温条件的装置,被广泛应用于低温制冷、低温超导和临床医疗等领域。介绍了一种基于半导体制冷原理的小型高精度恒温器的设计过程及其温控系统的结构。系统设计分别从制冷器壳体结构和恒温控制器的优化设计入手,采取具有智能积分补偿环节的PID控制器,并在实验中实现了常温下－40～20℃的可调温范围,通过比对,调温精度与0．1℃分度的二等标准水银温度计显示值高度一致,且热负荷在25mW－3w范围内,从设定温度开始工作用时不超过10min。     

最大制冷系数时卡诺制冷机的制冷率

本文在考虑了卡诺制冷机在热量交换和循环的工作时间因素的影响,推导出在给定制冷率的条件下的最大制冷系数,指出了提高制冷系数的途径,对实际制冷机具有更准确的指导意义。     

光伏半导体制冷系统设计及实验研究

阐述了光伏半导体制冷系统的工作原理,为测试光伏半导体制冷系统的性能,研制了1台光伏半导体冷箱样机,并详细介绍了系统的设计思路;通过搭建实验台,在不同环境温度下测试了该样机的实际运行性能,得到了该样机箱体内所能达到的最低温度,依据实验结果得到了系统的性能系数。实验结果表明,光伏半导体制冷系统适合作为食品、饮料的冷藏箱使用;在炎热的夏季,该样机箱内温度可控制在6~12℃,制冷系统COP达到0.28~0.32。     

热管散热半导体制冷系统的实验研究

半导体制冷利用半导体材料的珀尔帖效应来实现,不使用压缩机和制冷剂,且不存在噪声和制冷剂污染环境的问题。半导体制冷系统的性能好坏与热端的散热条件有直接关系,为改善热端散热条件,研制了1台热管散热型半导体冷箱。通过性能测试实验,确定了半导体制冷系统的最佳工况,并比较热管散热、风冷散热和水冷散热方式对系统制冷性能的影响。实验结果表明：热管散热是半导体制冷系统的最佳热端散热方式。     

高探测优值钙钛矿结构热释电薄膜研究进展

为了获得优异性能的热释电薄膜材料,详细论述了热释电薄膜探测优值的提高途径和影响因素.研究重点在提高薄膜热释电系数(新材料体系的开发及原有材料的掺杂改性)以及降低薄膜的介电常数(多孔/多层薄膜结构设计).但单纯热释电系数的提高对于提高探测优值作用有限;而设计多孔/多层结构会造成薄膜质量劣化,增大漏电流密度.因此作者结合多孔薄膜和多层薄膜的各自优点,利用界面优化调谐的作用,在低结晶温度下,设计和制备出双层致密薄膜包夹多孔薄膜的复合结构薄膜.由此给出一种提高热释电薄膜探测优值的有效途径,同时复合结构薄膜体系的低温结晶对热释电薄膜在硅基电路上实现单片集成化具有重要价值.     

电动车直流无刷控制器设计

随着近年来环境问题的日益突出,电动车也越来越普及,人们对其性能的要求也越来越高。控制器的好坏直接决定了电动车的稳定性和舒适性。本设计以电机专用控制芯片CY8C24533作为主控芯片,设计了无刷直流电机控制器。通过软硬件的优化,使控制器具有启动速度快、电机效率高、电机运行安全稳定等特点。     

地铁座椅结构分析与轻量化优化方法

地铁座椅的轻量化设计对于降低地铁车辆成本、节约原材料和能源消耗具有重要意义．针对某地铁座椅的轻量化设计要求,提出了一种有限元分析与试验验证相结合的轻量化优化方法．首先,采用有限元分析软件ANSYSWorkbench对地铁座椅结构进行了强度分析,在此基础上提出了轻量化优化方案,并通过有限元分析初步验证了轻量化优化后的座椅结构满足强度要求．其次,以实际加工好的地铁座椅为试验对象,模拟实际工况,设计并实施了静载试验和动载试验．试验结果一方面检验了有限元计算分析结果的有效性,另一方面进一步验证了地铁座椅结构轻量化优化的合理性．通过探讨有限元分析与试验验证相结合的方法在地铁座椅设计中的应用,为地铁座椅轻量化设计提供了一种快速、有效的现代设计手段．     

电动游览车的设计与试验研究

进行了电动游览车的设计理论研究,建立了电动游览车基本计算的动力学模型。以此为指导,研制出了15座电动游览车,并进行了整车性能试验。实验结果表明,该车各项性能指标都达到科技部的技术要求,电气系统参数的匹配计算结果与实验结果基本吻合。     

混沌粒子群优化的模糊神经PID控制器设计

针对常规PID控制的线性局限性及传统模糊控制和模糊PID控制中积分误差规则难以获取,系统存在稳态误差的问题,提出一类以模糊神经网络和PID神经网络组成的模糊神经PID控制器．以整个神经网络的权值为优化参数,利用基于混沌策略的粒子群全局优化算法离线优化和误差反传算法在线调整相结合的方法获得控制器参数,并设计了混沌优化与粒子群结合的两步方案．仿真结果表明:与传统PID、模糊、模糊PID控制相比,系统的瞬态和稳态性能有了明显提高,且保持了一定的鲁棒性及高跟踪精度．该方法有效地拓展了PID控制的使用范围,并为智能方法与PID控制的结合提供了一种新的参考方案．     

经济型轿车车身控制器的设计

为了改进经济型轿车车身控制系统的性能,采用Freescale公司具有强抗电磁干扰能力的汽车级控制器（MC9S08AW32）,通过SCADE软件编写控制逻辑,使用遥控门禁系统（RKE）技术实现车身的遥控和防盗,开发了一款高性价比的集控式车身控制器.该控制器在经济型轿车中获得了大批量的生产与应用.     

行星式混合动力客车的模型预测动态协调控制

行星式混合动力客车在驱动模式切换时会产生较大冲击度,以往基于PID的控制器在模式切换过程中无法有效保证车辆驾驶平顺性.基于此问题,利用模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)可以在线滚动优化获得最优控制序列的特点,提出了一种基于MPC的动态协调控制方法,实现发动机的启动控制.依据整车动力学方程和实车历史数据,在Matlab/Simulink平台中搭建基于数据驱动的发动机模型和车辆闭环仿真模型,并将发动机启动过程视为受约束的多目标优化问题,根据系统状态空间方程和优化问题设计基于数据驱动的模型预测控制器,在纯电动模式向混合动力模式切换过程中,与传统基于PID的控制方法以及被动切换展开对比.仿真结果表明,在保证车辆动力性的前提下,相比于PID控制方法和被动切换,在模式切换过程中,基于MPC的动态协调控制方法不仅可以实现发动机的正常启动,还能大幅度降低峰值冲击度,同时使车辆良好地跟随目标车速.本文提出的模型预测控制器可以降低整车冲击度,保证车辆模式切换时的平顺性.     

HS2000电动轿车综合特性仿真研究

以试验数据为依据针对HS2 0 0 0型电动轿车建立了包括直流永磁加增磁绕组电机模型在内的综合特性仿真模型 .在试验基础上 ,通过建模和编程对电动轿车的综合特性进行了仿真分析 .仿真结果表明 ,建立高精度的仿真分析模型对HS2 0 0 0电动轿车进行研究是可行的 ,可为样车开发过程中性能预测、性能参数分析和具体结构设计提供依据     

电动轿车造型如何融合中国元素

针对国内外企业不断大力发展电动轿车项目的现象,企业界及学术界对电动轿车都投入了极大的关注。但现阶段针对电动轿车的研究大部分都在工程理论和一些核心技术的研究上,忽视了作为汽车家族一员的电动轿车在造型艺术与工程理论结合点上同样需要给予关注和研究。本课题研究就是要在现有的电动轿车造型艺术基础上,以造型艺术与中国元素融合为切入点,分析总结出电动轿车的造型中国化的一些理论知识。     

Distributed receding horizon control for fuel-efficient and safe vehicle platooning

This paper investigates the problem of fuel-efficient and safe control of autonomous vehicle platoons. We present a two-part hierarchical control method that can guarantee platoon stability with minimal fuel consumption. The first part vehicle controller is derived in the context of receding horizon optimal control by constructing and solving an optimization problem of overall fuel consumption. The Second part platoon controller is a complementation of the first part, which is given on the basis of platoon stability analysis. The effectiveness of the presented platoon control method is demonstrated by both numerical simulations and experiments with laboratory-scale Arduino cars.     

增强电动助力转向系统抗干扰性能的混合H_2/H_∞控制

根据纯电动大客车电动助力转向(EPS)系统工作的具体要求,开发了适合电动大客车EPS系统使用的循环球式转向器,并建立了其动力学模型。针对EPS系统存在模型、干扰、噪声等不确定性,以及对系统鲁棒性和动态特性的要求,运用加权指标方法设计和优化了混合H2/H∞控制器,并进行了仿真分析。结果表明:基于混合H2/H∞控制的EPS系统可有效抑制路面随机激励、转矩传感器噪声以及减少转向盘振动,使驾驶员获得较满意的路感。台架试验表明:提出的控制方法是有效可行的,设计的EPS系统可有效改善大客车的操纵稳定性。