两栖车辆水上推进装置的研究

通过时两栖车辆所选用的水上推进装置进行分类,定性分析了各种水上推进装置的工作原理及其性能,并作出了综合评价,为两栖车辆的进一步论证、研究奠定了一定的基础。     

喷水推进系统在两栖战斗车辆上的研究与应用

经对美国先进两栖突击车（AAAV）水上航速的分析,提出了两栖车辆喷水推进理论的研究,主要目的是使新型两栖战斗车辆能在水上航速有大的提高。     

基于SolidWorks二次开发的两栖车辆静水稳定性研究

利用传统二分法进行两栖武器静水稳定性计算时方法复杂,收敛速度慢,并且计算量大,计算精度较差。针对这种情况,编制出了一种较为简单的算法,以此为基础,利用VB语言对SolidWorks进行二次开发,设计出一种计算两栖车辆静水稳定性的软件。利用该软件可快速精确地计算出两栖车辆在静水中任意角度的恢复力矩,从而精确地绘制出两栖车辆的横稳性和纵稳性曲线。经检验该软件不仅计算精度高,且算法简单快捷。     

CAD二次开发与两栖车辆水上性能分析

利用ObjectARX对AutoCAD二次开发,开发出了两栖车辆的水上性能分析软件,对某两栖车辆的静水特性进行了分析。结果表明该方法比同传统方法在计算精度和效率方面有较大提高。     

两栖车辆发动机增压匹配及控制策略研究

针对两栖车辆在水陆工况下的功率需求,开展车辆在两种工况下的动力系统增压匹配及控制策略研究。建立了车用发动机在两种工况条件下的一维仿真模型,对增压器、放气阀等关键部件进行了标定,并对整机仿真模型进行了实验验证。以此模型为基础完成了两种工况条件下的增压系统匹配,研究两栖工况下的增压发动机输出特性,制定两种工况下的废气旁通阀开度控制策略。结果表明,计算匹配的增压器和控制策略满足两栖车辆在不同工况下的功率需求。     

基于CFD软件的两栖车辆仿生推进装置翼盘仿真模拟

采用RNGk-ε湍流模型与SIMPLE算法,应用CFD软件对两栖车辆仿生推进装置的翼盘在不同速度工况下进行数值模拟。通过分析不同速度工况下翼盘所能产生的推力和翼盘外流场的分布情况,直观揭示了2种翼盘的运动情况,为两栖车辆仿生推进装置的研制提供了一定的参考依据。     

基于CFD软件的两栖车辆仿生推进装置翼盘仿真模拟

采用RNG k-ε湍流模型与SIMPLE算法,应用CFD软件对两栖车辆仿生推进装置的翼盘在不同速度工况下进行数值模拟.通过分析不同速度工况下翼盘所能产生的推力和翼盘外流场的分布情况,直观揭示了2种翼盘的运动情况,为两栖车辆仿生推进装置的研制提供了一定的参考依据.     

风浪激励下的两栖车辆非线性横摇动力学研究

采用单自由度系统研究了两栖车辆在规则波浪和风载荷激励下的非线性横摇动力学,建立了考虑非线性阻尼和非线性恢复力矩的非线性横摇动力学方程。非线性横摇动力学方程对应的哈密尔顿函数表明,当只有波浪扰动力矩作用时,非线性横摇运动是对称的;当有风载荷作用时,两栖车辆的非线性横摇运动不在对称。采用梅尔尼科夫法给出了激励幅值的阈值范围。最后,采用四阶龙格库塔法对两栖车辆的非线性横摇运动方程在不同的外载荷参数下进行数值积分。结果表明,两栖车辆横摇在风浪联合作用下表现出明显的非线性特性。     

基于计算流体动力学的两栖车辆水动力特性数值计算

应用计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)理论,建立某型两栖车模型带自由表面粘性绕流场的数学模型,阐述求解的数值计算方法.采用RNG κ-ε湍流模型、流体体积法(volume of fluid,VOF)和压力隐式算子分割(Pressure implicit with splitting ofoperators,PISO)算法,运用FLUENT软件对车体绕流场进行三维瞬态数值计算,得到绕流场的速度与压力分布、阻力和兴波特性,并结合相关试验数据验证了数值方法的正确性,解决了以往由于忽略兴波特性导致数值计算结果随航速提高误差不断增大的问题.在此基础上,对该两栖车外形提出了优化方案,计算分析车体首、尾端切角及车轮不同收、放状态对绕流场的影响.计算结果表明,两栖车改进后的水动力性能有了较大改善,航速10 km/h时,减阻效果可达原车总阻力的51.2%,为减阻提速的研究提供了一定的参考.     

小型两栖机器人推进机构设计与水动力学分析

根据两栖机器人对水陆两种环境的适应需求,设计了一套水陆两用的机器人推进机构。基于水动力学原理,对机器人推进机构的轮片在水下产生的推动力进行了分析。分析结果表明,两栖机器人水下推进力与轮片的弧度,截面面积及转动速度等因素有关。根据分析结果对推进机构参数进行了优化选择。     

滩涂车辆气垫垫升状况的仿真研究

分析了滩涂车辆的垫升机理。采用计算流体动力学分析软件FLUENT对滩涂车辆气垫流场进行了仿真。通过仿真,得出了滩涂车辆垫升时垫升区域内气体和软泥的分布情况和垫升区域内的压力分布。还绘出了升力曲线。为合理改造车辆和设计垫升系统,提供了依据。     

基于全局模型的直流内磁式磁流体推进系统研究

阐述了磁流体推进系统的不同分类和面临的问题,着重研究了直流内磁式磁流体推进系统的结构设计和优化.为进一步提高推进效率,从动量和能量守恒出发提出一种全局计算方法,研究船舶磁流体推进器的几何形状、尺寸和位置等参数,并通过对其不同组件和产生损失的综合分析得出一种优化模型.     

特种车辆车载微电网组网技术研究

该文提出了车载微电网组网的设计理念,提出了组网的技术路径和系统拓扑,给出了多车组网的控制策略和能量管理策略,实现多车能源的互为备份和冗余,旨在拓宽车载微电网作为移动电站的功能。     

基于传感器的两栖机器人环境感知系统研究

通过对两栖机器人复杂作业环境及自身设计特点的分析,针对水面、陆地及水陆交叠的不同环境,分别为机器人设计了基于传感器的环境感知系统,并在此基础上,针对陆地环境将模糊控制算法引入两栖机器人的避障研究,设计了模糊控制器.仿真及实验研究的结果表明,该环境感知系统可以在不同的作业环境下及时准确地获取环境信息,同时模糊控制算法应用于陆地环境下的机器人局部路径规划后,取得了较优的无碰撞局部路径.     

Torque-based optimal acceleration control for electric vehicle

The existing research of the acceleration control mainly focuses on an optimization of the velocity trajectory with respect to a criterion formulation that weights acceleration time and fuel consumption. The minimum-fuel acceleration problem in conventional vehicle has been solved by Pontryagin＇s maximum principle and dynamic programming algorithm, respectively. The acceleration control with minimum energy consumption for battery electric vehicle（EV） has not been reported. In this paper, the permanent magnet synchronous motor（PMSM） is controlled by the field oriented control（FOC） method and the electric drive system for the EV（including the PMSM, the inverter and the battery） is modeled to favor over a detailed consumption map. The analytical algorithm is proposed to analyze the optimal acceleration control and the optimal torque versus speed curve in the acceleration process is obtained. Considering the acceleration time, a penalty function is introduced to realize a fast vehicle speed tracking. The optimal acceleration control is also addressed with dynamic programming（DP）. This method can solve the optimal acceleration problem with precise time constraint, but it consumes a large amount of computation time. The EV used in simulation and experiment is a four-wheel hub motor drive electric vehicle. The simulation and experimental results show that the required battery energy has little difference between the acceleration control solved by analytical algorithm and that solved by DP, and is greatly reduced comparing with the constant pedal opening acceleration. The proposed analytical and DP algorithms can minimize the energy consumption in EV＇s acceleration process and the analytical algorithm is easy to be implemented in real-time control.     

基于3G技术的电动车报警定位系统研究

为解决传统电动车防盗方式存在的缺点和不足,将3G技术应用到电动车报警、定位系统中。首先依据设计要求,建立了系统的结构,然后对系统的单片机电路、通讯电路、卫星定位电路等各功能模块进行了硬件设计,最后对系统的使用方法进行了说明。实际使用结果表明,基于3G技术的电动车报警定位系统工作准确及时,提高了电动车的找回几率。     

一种混合动力概念车驱动系统设计

为研究开发更先进的混合动力汽车驱动系统,分析了现行的起动机/发电机/电动机一体化混合动力汽车(ISG-HEV)和混联式混合动力汽车(PSHEV)驱动系统,指出了其各自不足之处;去掉传统变速箱和复杂的动力耦合装置,结合电子差速控制系统,设计了一种无级变速新型PSHEV驱动系统,并分析了该驱动系统工作过程、控制策略及能量流向;最后,分析论证了该系统的可行性。研究结果表明,该系统的结构布局和驱动效率都优于现行混合动力系统。     

两栖仿生机器鱼行为方式及其实现

以两栖四关节机器鱼为研究对象,详细说明了一般鱼类的行为方式及机理,并以此设计出新型摆动式柔性尾部的仿生机器鱼。该机器鱼依靠简单可靠、成本低廉的机构,较真实地模仿鱼的动作,实现了机器鱼在水中的灵活游动和沉浮等,具有推进方式简单、推进效率高、转弯半径小、噪声低等优点,为水下作业、水下探测等创造了条件。     

车用自适应前照灯系统设计与研究

为了实现前照灯系统能够自动根据车辆行驶状态灵活调整光轴位置和光照形式,结合车辆行驶特点,以国标GB7454-1987和CAN2.0通讯协议为设计准则,综合采用了控制器局域网(CAN)总线技术、传感器技术、控制技术,完成了自适应前照灯系统硬件及软件设计,并进行了实验室CAN/LIN台架试验和实车试验。台架试验表明,该系统的测试精度满足国标规定的使用要求,实车试验也表明,装配有自适应前照灯系统比未装配自适应前照灯系统的光照区域范围更加合理,极大地提高了行车安全性。     

电动汽车传导性干扰的电磁兼容性研究

电动汽车产生的电磁干扰强于传统汽车,尤其是驱动系统产生的共模传导电流不但严重干扰车辆内部电子设备的整车运行,还向周围环境辐射强烈的电磁干扰。为通过减小驱动系统的共模电流,来降低电动车辆的磁场辐射强度,介绍了阻性耦合、感性耦合和容性耦合,并且给出了在电动汽车布线中减小感性耦合与容性耦合的具体措施;从电池的物理结构和电路模型入手,建立了电动汽车电池组与底盘之间的分布电容模型;着重分析了驱动系统的共模干扰源和共模干扰路径,提出了抑制共模干扰的具体办法;最后进行了电动汽车辐射强度试验。研究结果表明,通过抑制电动汽车驱动系统的共模电流,可以有效抑制车辆的磁场辐射强度,使车辆满足GB/T 18387对电动汽车磁场辐射发射限值的要求。