特种车辆机电管理系统架构的研究

随着特种车辆技术的迅速发展,特种车辆机电系统所采用的技术正发生着巨大变化,对于新一代的特种车辆需求而言,传统的各自独立的机电功能系统在整体上集成度低、控制功能单一、离散、缺乏对系统的有效监控和管理,同时保障费用高、维修性差、故障弱化水平低.因此,提出了特种车辆机电一体化综合管理系统的设计思想,即:根据机电系统在新一代特种车辆中承载的任务需求,采用一体化、综合化、智能化、信息化的设计方法,实现电能合理有序流动,以确保电网动态供电平衡及关键负载和重要负载的不间断供电;对机电管理系统的用电设备实施有限的管理和控制,以确保任务系统的正常工作;对配电设备和配电网络实施有效保护,以确保用电安全.     

特种车辆BIT故障诊断与健康管理系统技术探讨

针对特种车辆使用和维修保障的需求,对特种车辆BIT故障诊断与健康管理系统的功能需求、总体架构、硬件和软件组成等技术进行了初步研究,认为该系统能够利用车辆综合电子系统提供的硬件和软件资源,通过对车辆的测试性/BIT设计,实现对车辆关键系统的功能测试和性能监控,提高基层级BIT故障诊断能力;应用系统故障模型、经验数据和信息融合技术,预计即将发生的故障,并估计部件剩余使用寿命.     

基于CAN 总线的特种车辆状态数据采集系统

针对海军特种车辆数据采集效率低、信息化程度不高等问题,设计一套基于CAN总线的特种车辆状态数据采集系统.利用采集终端完成数据的采集和存储功能,通过车载CAN通信网络,采用监控平台对终端采集到的数据进行解析,实现对车辆运行状态数据的实时显示功能,并通过将系统接入某型装甲车辆CAN通信网络进行测试.测试结果证明:该系统能实时监测和记录车辆运行状态信息,对部队信息化建设具有一定的参考价值.     

履带车辆机电复合传动耦合机构数学特征的研究

以履带车辆机电复合传动现有典型方案的优点合集为目标,根据履带车辆直驶和转向的技术要求,提出了一种带有耦合机构的机电复合传动方案,并推导出了任何满足该方案要求的耦合机构都应具备的数学条件.     

特种车辆用电源变换与保护装置设计

为了适应特种车辆用高压供电体制,满足整车电气设备对电能的使用需求,具备完善的软启、过压、过温、限流等保护功能,同时实现低压电网、高压电网的有效隔离,进行特种车辆用电源变换与保护装置的设计.该装置选择移相全桥拓扑结构,通过参数匹配、仿真验证及台架试验,该系统能够满足特种车辆整车系统的电能使用要求,并已进行产品开发应用.     

面向特种底盘的数字孪生混合诊断系统建模技术及应用

为有效解决特种车辆装备运维信息化程度低导致的故障检测排查困难等现实问题,提出了一种基于数字孪生的特种底盘混合诊断系统架构及系统建模技术。构建了包含多物理属性的数字孪生体模型,能精准反映远端车辆底盘的状态,实现了全方位的三维可视化监测;提出了一种融合智能检测、知识库诊断和人工专家诊断的混合诊断方法,相比现有方法能显著提高特种底盘的故障诊断效率和装备可靠性。分析了实际工况需求,制定了系统的技术、功能及通讯框架等顶层设计方案,为执行出车任务提供基于数字孪生体监测的混合诊断技术支撑;进一步设计实现了特种底盘混合诊断系统平台,实验验证了所提出架构的有效性。     

特种车辆多轮分布式电驱动系统设计研究

为建立适用于特种车辆的多轮分布式电驱动系统,以某6×6特种车辆为研究对象,分析了多轮分布式驱动特种车辆的系统总体构成及特点;将整车驱动系统划分为驱动控制、整车控制、驾驶员操纵、能量管理等几个核心模块,结合特种车辆实车特点,分别对各模块进行了设计及研究.并重点分析了多轮分布式电驱动的整车控制方法、整车扭矩协调控制策略、驱动力控制流程、电子差速控制模型及方法等.通过对多轮分布式驱动系统各个关键功能模块的建立和分析,完善了特种车辆多轮分布式电驱动系统设计.     

基于模糊诊断理论的车辆空调系统故障诊断方法

为有效诊断特种车辆空调系统故障,及时准确地定位故障原因,以模糊诊断理论的车辆空调系统为对象研究其故障诊断方法.分析空调系统故障模式,建立故障模糊数学模型,确定故障征兆和故障原因的模糊关系,基于经验维修和专家诊断确定了综合模糊隶属度,根据最大隶属度原则,确定故障征兆所对应的故障原因的最大隶属度,从而判断出导致空调系统发生故障的原因.研究结果表明:该方法能够准确可靠定位故障,有效缩短维修时间.     

特种车辆振动半主动控制策略

针对提高特种车辆行驶舒适性对减小由路面引起的特种车辆振动的急需,建立特种车辆天棚阻尼半主动控制策略.基于多体系统传递矩阵法,分别建立1/2特种车辆被动控制和半主动控制悬架系统动力学模型;采用天棚阻尼控制策略建立基于簧载质量速度的半主动悬架负反馈控制方法,分别在频域与时域内进行响应特性分析,并与振动被动控制方法进行计算比较.结果表明:该方法可有效改善特种车辆振动情况,对特种车辆车体质心加速度、动行程和车轮质心动行程的振动控制十分有效.     

一种新型的ABS性能试验台设计研究

以机电混合模拟技术为基础,提出了汽车惯量和地面制动力的机电模拟方案,并设计了一种新型的ABS性能试验台.该试验台通过计算机技术对车轮制动过程进行实时测控及试验,结果表明能较好地模拟车辆在不同路面下的制动情况.     

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.     

电驱动无人履带车辆线控机电联合制动技术研究

电驱动履带车辆具有良好的运动可控性,同时可借助电气制动缓解传统履带车辆制动系统负荷重、寿命短的问题,是履带车辆实现无人驾驶的理想驱动方式。通过对某电驱动履带车辆制动系统的无人化设计研究,提出了一种机电联合制动系统线控化的完整技术方案。该方案采用一种改进的三段式机械-电气制动结合方式,并在保证既定制动性能前提下按照最大化制动能量回收的原则,给出了相应的机械-电气制动力分配策略。按照该方案进行平台搭建后,进行了制动性能实车试验,验证了该系统具有良好的制动性能和工作稳定性,可在充分满足国家军用标准对军用履带车辆制动性能要求的同时,保证整体效率在25%左右的动能转化效率。     

基于DoDAF 和XML 的装备体系需求方案生成系统

为了解决现有的装备体系需求建模工具对于视图数据的管理、存储以及需求方案的生成方面不能提供相应支持的问题,提出一种基于DoDAF和XML的装备体系需求方案生成方法.以现有装备体系需求方案研究现状为基础,设计并实现基于DoDAF和XML的装备体系需求方案生成系统,并以数字化炮兵团对阵地防御之敌进攻战斗为例,进行实验验证.实践应用结果表明,该方法能够为装备体系需求论证提供有效的需求建模、数据管理和方案生成支持.     

基于MBSE的综合传动装置需求分析

作为现代特种车辆的核心系统之一,综合传动装置的研制是一项复杂的系统工程,对整车机动性能具有关键影响,其准确和完备的设计需求有助于控制设计风险、降低研发周期和成本等。将基于模型的系统工程方法应用于综合传动装置的需求分析过程,提出一种分研制阶段和结构层级的方法。基于整车运行场景,自顶向下捕获与整车性能相关的综合传动装置及其部件需求,并定义整车需求到综合传动装置需求、再到各部件需求之间的分解追溯关系。该方法结合系统建模语言及相关工具,对某特种车辆的指标类需求进行分析,分别在各研发阶段得到不同系统层级的需求指标及其之间的交联关系。分析结果表明,所提方法可以建立综合传动装置的需求指标体系,为整车性能匹配与优化分析提供方向。     

基于云平台的装备车辆状态监控系统

为提高装备车辆数据记录与存储的功能,设计一种基于云平台的装备车辆信息采集和状态监控系统.基于传感器与MCU模块搭建装备车辆状态采集系统,利用云平台对采集系统上传的数据进行存储、融合和预测,结合历史数据和预测结果,对出现的故障和存在的隐患进行预警,构建PC端显示软件,利用云平台的数据处理与存储功能,实现车辆的全维度监测与管理.验证结果表明,该设计可为装备车辆全生命周期的精细化保障和管理提供解决方案.     

敏捷成像卫星任务动态调度仿真系统设计与实现

针对卫星资源和观测任务不确定条件下敏捷成像卫星任务调度与管理需求,设计实现任务动态调度仿真系统.分析敏捷成像卫星任务动态调度仿真系统设计需求,设计仿真系统的总体结构、功能模块以及运行流程,利用C#与Matlab混合编程实现仿真系统,并通过典型实例验证.验证结果表明:该系统是可行、有效的,能满足数据管理、任务调度、方案评价和显示输出等需求,并降低动态调整方案的扰动测度.     

特种车辆行程储备的计算方法研究

在论述了特种车辆燃油系统最大行驶里程技术指标的定义和一般计算方法的基础上,分析了影响计算准确度的因素,并提出了最大行驶里程推荐的计算方法及其研究方法,同时提供了多种车辆在各种路面的实车试验数据,可为今后新设计车辆燃油系统的设计计算提供有价值的参考.     

特种车辆动力舱温度场试验研究

随着红外探测和成像技术的发展,减弱特种车辆的红外特征、提高其防护能力已成为总体设计的重要内容.以某型特种车辆动力舱为研究对象,进行了动力舱温度场热动态试验测试,并分析结果,得到了动力舱稳态温度场分布.为特种车辆动力舱温度场计算流体力学分析提供了对比数据,对动力舱红外隐身结构设计、提高动力舱内电子元器件的寿命具有重要意义.     

基于扁平电机的轻混式履带车辆综合传动方案

根据履带车辆对高供电能力、高体积功率密度、高机动性能、多使用功能、轻质量等发展需求,综合考虑液力机械综合传动、电力驱动技术发展趋势和技术成熟度,依据一种多目标综合评价方法进行液力机械综合传动、机电复合传动、纯电驱动、重混式综合传动、轻混式综合传动5种传动类型优选,进而提出一种基于扁平电机的轻混式多功能综合传动方案。该方案可有效补足液力机械综合传动装置供电能力短板,提高体积功率密度,提升机动性能,扩展履带车辆动力舱功能,有效控制质量;同时对该方案参数匹配与机动性能预测等开展研究工作。结果表明,新方案可以有效解决履带车辆动力舱的布置安装问题,避免了由于原方案导致车辆的车长方向过长引起的其他问题,结构合理可行。     

基于ESB的轻武器研制单位多系统集成技术

针对传统集成方式的不足,基于ESB对轻武器研制单位多系统集成技术进行研究.首先对轻武器研制单位的数字化建设现状和需求进行分析,对数字化系统间集成方法的选择思路进行描述,并基于研制业务和管理业务的实际需求,提出了各数字化系统间的集成信息关系,明确了各类数据的源头.在此基础上,提出了基于ESB总线的数字化系统总体集成规划,明确了数据间结构关系,对基于ESB的多系统集成技术实现方案进行了详细设计,包括数字化系统间集成技术实现方案,以及基于门户系统的数字化系统单点登录和统一待办事务集中处理集成技术实现方案.该技术方案实现了不同系统间的数据共享和有效流转,消除了网状接口问题,降低了维护成本.