分布式驱动电动汽车关键技术分析

近年来,全球能源紧缺和环境污染问题已经成为世界性问题,传统的汽车属于高能耗、高污染的产业,全球汽车产业都开始积极探索新的发展道路,朝着电动化、智能化的方向发展。在这一背景下,电动汽车应运而生,分布式驱动电动汽车是电动汽车的一种,其关键技术研发一直都是许多汽车和工业专家研究的热点。     

四轮轮毂电机驱动电动汽车驱动防滑控制关键技术综述

驱动防滑控制是四轮轮毂电机驱动电动汽车主动安全控制关键技术之一。分别从车速估计方法、路面识别方法、驱动防滑控制算法三个方面综述了四轮轮毂电机驱动电动汽车驱动防滑控制的关键技术与难点。通过比较车速估计方法中基于运动学和基于动力学的估计方法的优缺点,明确了基于多方法、多信息融合的估计方法是提高车速估计精度的重要措施。比较了基于试验与基于模型的路面识别算法,分别对路面识别中涉及的路面附着系数估计方法、路面类型识别方法进行了分析,并指出:基于试验的路面识别方法仍需提高对测试环境的鲁棒性,基于模型的识别方法则需提高轮胎模型精度以及不同工况的自适应性。总结了基于滑转率控制和基于电机输出转矩控制的驱动防滑控制策略,对现有驱动防滑控制算法进行了分析,并指出提高算法的适应性和鲁棒性是未来的研究重点。最后对四轮轮毂电机驱动电动汽车驱动防滑关键技术发展方向进行了展望。     

电动汽车的关键技术及发展对策

在简述了电动汽车研制现状以后，谈到当前由于节能和环境保护的要求，各国在法规、标准、政策等方面也作出规定，促进了电动汽车的研制。介绍了电动汽车的关键技术（总体设计及车身，驱动用蓄电池，驱动用电动机及其调速系统和电动汽车的综合监控系统）与存在的问题。最后提出了我国加速发展电动汽车应采取的对策。     

纯电动汽车动力驱动系统参数优化设计及性能仿真研究

纯电动汽车动力驱动系统的参数设计,如电池容量、电动机功率、传动比以及它们之间的合理匹配,对纯电动汽车的续驶里程和动力性等都有显著的影响。本文主要研究将优化理论应用到纯电动汽车动力驱动系统的优化设计中,以实现驱动系统各个部件参数的最佳匹配,充分发挥纯电动汽车整体性能,通过仿真试验证明了该方法的正确性和有效性。     

纯电动汽车驱动系统的参数匹配及性能分析

纯电动汽车驱动系统参数匹配及性能优劣直接影响整车最高车速、最大爬坡、动力性能和一次充电续驶里程。本论文基于轻客传统车型,通过理论建模分析,完成了纯电动汽车用驱动系统主要参数匹配,进行了电机台架验证试验,给出了纯电动汽车驱动系统开发建议。     

[分布式驱动电动汽车动力学控制]电动汽车对开坡道双模耦合驱动控制

基于所发明的双模耦合驱动系统开展了电动汽车对开坡道通过性能提升研究。分析了该驱动系统在对开路面上的转矩输出特性以及通过性控制方案;根据驱动轮滑转率门限制定了变模控制触发判定规则;针对驱动电机在变模过程中的主动调速要求,设计了其模糊-PID控制器;根据变模执行机构电机的参考角位移曲线,设计了其预测函数控制器;通过与其他驱动模式的台架和实车试验对比,验证了系统转矩输出特性以及变模控制的实际效果。研究结果表明,双模耦合驱动系统的转矩输出特性符合电动汽车的技术需求,其灵活的变模控制功能大幅提升了车辆在对开坡道上的通过性能。     

电动汽车的关键技术简述

从电池技术、电机及驱动系统、能量管理技术、整车控制技术、车身和底盘技术几个方面对电动汽车的关键技术进行分析介绍,给出了存在的问题和现有技术的优缺点并进行了具体对比。     

电动汽车的关键技术分析

从能源和环保的角度出发,提出电动汽车将是汽车产业发展的必然趋势,介绍了电动汽车的现状、优缺点以及影响普及的因素,并展望了其发展前景,指出高性能、低价格电源的开发是电动车能否大量生产和普及的关键.     

混合电动汽车用无刷直流电机驱动系统的关键技术研究

按混合动力电动汽车的使用要求,研制出具有高功率密度的稀土永磁无刷直流电机驱动系统,实现了电动运行、发电运行及制动运行等功能。对该电机驱动系统的构成特点和关键技术进行了介绍。     

电动汽车电机驱动系统研究

讨论了电动汽车驱动系统的结构与工作原理,研究了开关磁阻电机构成驱动系统的组成,通过实验车辆对电机驱动系统进行了测试,能满足电动汽车驱动的要求。     

电动工程机械关键技术研究进展

随着全球变暖和能源危机等问题日益严重,传统工程机械能效低、排放差,已无法满足国家及行业可持续化发展的需求,纯电动系统是工程机械发展的必然趋势。目前,尽管电动化技术已经在汽车领域得到了广泛的应用,但与电动汽车相比,工程机械无论是在结构上还是工况上均存在显著区别,因此需对工程机械的电动化技术开展专门研究。首先,讨论了纯电动工程机械的类型,对电动工程机械进行了概述;然后,结合工程机械纯电动系统的特点,对比分析了工程机械与其他领域电驱动技术的差异,深入分析了电动工程机械中电机调速、电液驱动、能量回收等关键技术,并在此基础上介绍了电动工程机械的国内外研究现状;最后,对电动工程机械未来发展趋势进行展望。     

逆向工程各关键技术的研究进展

综述了国内外对逆向工程各关键技术的研究情况，主要涉及到三维数字化技术、数据预处理、网格剖分技术、三维模型重构技术，并对逆向工程技术研究目前存在的问题及发展的方向进行了讨论。     

浅析智能电气阀门定位器开发关键技术

HART协议不仅能够实现双向通讯,而且可使数字与模拟信号同时传送且互不干扰.本文介绍了一种基于HART协议的低功能智能型电气阀门定位器的设计方案,并就设计过重中硬件和软件相关技术问题进行分析.     

工业机器人智能化应用关键共性技术综述

"十三五"国家战略性新兴产业发展规划指出:推动基础理论研究和核心技术开发,实现类人神经计算芯片、智能机器人和智能应用系统的产业化,将人工智能新技术嵌入各领域.我国制造业正处于从数字制造向智能制造发展的阶段,工业机器人智能化应用是制造业转型升级的核心技术.首先,通过分析工业机器人在不同行业的应用情况,确定智能化升级的典型...     

盾构机关键零部件再制造修复技术综述

阐述了我国盾构机再制造的发展现状并指出了我国盾构机再制造发展的不足与挑战,综述了盾构机主轴承、刀具刀盘、液压系统、减速机、螺旋输送机等关键部件的损伤形式及目前常用的再制造修复方法.分析了激光熔覆、热喷涂、冷喷涂、冷焊等增材修复技术在盾构机再制造方面的潜能和优势,最后展望了盾构机再制造的发展趋势.     

乘用车直线行驶方向跑偏概述

在参阅大量文献和解决实际问题的基础上,对乘用车直线行驶方向跑偏的现象、产生问题的主要原因以及控制措施等方面进行了综述,为今后解决跑偏问题提供思路。     

轿车悬架项目开发关键技术研究

悬架系统是轿车的关键部件,影响着整车的承载能力、安全和舒适性。文中就某轿车悬架的技术创新点、试制和试验过程中存在的技术难点及解决方法进行了说明;通过CAE分析对悬架的部分结构进行了优化设计;通过试验论证了凸焊螺母焊接强度的控制方法和焊接变形控制技术在悬架制作中的重要作用。     

基于dSPACE的电动汽车控制策略研究

首先分析了纯电动汽车整车控制系统的国内外发展现状及功能需求,制定了整车控制系统的开发流程,并分别对行车模式调度、行车转矩控制的控制策略进行了分析。然后制定了整车控制系统总体结构图,并对行车模式调度结合MATLAB/SIMU?LINK进行模型的建立。最后基于dSPACE行车模式调度仿真进行测试,验证模型的准确性。     

体外驱动全磁浮锥形螺旋叶轮血泵原理及关键技术研究

在中国国家自然科学基金资助项目《体外驱动全磁浮锥形螺旋叶轮血泵的研究》,河北省回国留学人员择优资助经费项目《体外驱动全磁浮锥形螺旋轴流血泵研究》,以及流体传动及控制国家重点实验室(浙江大学)开放基金资助项目《磁悬浮外磁场驱动轴流血泵的研究》的共同资助下,开展体外驱动全磁浮锥形螺旋叶轮血泵(TMSCSI-BP-DOD)工作原理及关键技术研究,制造出物理原型样机,对研究取得的成果进行学术总结报告.为减少和消除血泵流道结构不合理引发的溶血和血栓问题,以减小血液流动剪切速度为目标,基于“静止进口导叶导轮+锥形螺旋叶轮转子+静止出口导叶导轮”的结构,提出一种体外驱动、在轴向和径向完全实现磁悬浮的新式血泵——TMSCSI-BP-DOD,建立起锥形螺旋叶轮转子及其流道内的血液学和流体动力学模型,模拟分析血液流场和流动规律.运用计算流体动力学(CFD)方法考察一定转动速度下,锥形螺旋叶轮转子叶片数、叶片螺距、转子锥度、进出口导轮叶片形状和导轮叶片数等参量对血泵流场、输出流量和压力的影响规律,模拟血泵结构参数变化对血泵性能的影响.通过仿真计算得到21条研究推论,归纳出5条研究结论.提出了TMSCSI-BP-DOD转子、叶片、导轮设计应遵循的7条设计准则:血泵进口端壳体和出口端壳体内表面应该设计成流线形状;进出口导轮应该设计成锥弧形曲面,并能与血泵进口端壳体和出口端壳体内表面相匹配;转子应该设计成锥形,转子锥度应该选取为9.46°;与转子对应的血泵壳体部分内表面应该设计成锥形,并与转子的锥度相同;锥形转子上的叶片应为螺旋状,且选取螺旋头数为3,即螺旋叶片数为3;锥形转子上螺旋叶片的螺距应该选取为35 mm;进出口导轮上的导叶片形状应设计成圆弧状,进出口导轮上的叶片数分别为8.为了解决血泵机械轴承在运转过程中由于磨损而引发血泵的失效,以及轴承摩擦热对血液可能产生的破坏作用,提出采用磁悬浮轴承(MSB)替代机械轴承的锥形螺旋叶轮血泵转子(RCSIP)径向和轴向混合被动式磁悬浮结构,构成了血泵锥形螺旋转子的轴向和径向磁悬浮轴承;建立了径向永磁轴承内磁环径向有偏移、轴向有偏移情况下轴向悬浮力、径向悬浮力的数学模型;建立了轴向永磁轴承动环轴向有偏移情况下轴向悬浮力的数学模型.采用ANSYS/Emag中的电磁场模块,仿真分析了不同气隙及径向偏移量下永磁轴承的磁力线分布,内磁环所受径向悬浮力与径向偏移量之间的关系,不同轴向偏移量时径向永磁轴承磁感应强度矢量分布,径向永磁轴承轴向悬浮力与轴向偏移量之间的关系.通过上述数值计算分析数据,得到了14条研究推论,归纳出10条研究结论.根据上述推论和结论,提出了关于TMSCSI-BP-DOD轴向和径向永磁轴承设计所应遵循的5条设计准则:径向永磁轴承应该由轴向充磁的两个磁环组成;为保证产生足够的径向悬浮力,径向气隙g0应取值0.2 mm;轴向永磁轴承应该由轴向充磁的两个永磁环组成;为保证产生足够的轴向悬浮力,轴向间隙应控制在0.2 mm附近;为保证对血泵转子磁悬浮的稳定性,轴向和径向永磁轴承应该成对出现.针对血泵动力导线与控制导线穿越皮肤引起人体感染等问题,构思出体外磁场驱动方案——血泵转子驱动永磁铁采用高磁性永磁体NdFeB制成,运用永磁电机驱动原理,对线圈组加载交变电流来产生旋转磁场,对永磁转子产生旋转力矩,从而驱动转子持续转动.提出呈120°均匀周向排列的三线圈驱动系统和呈60°均匀周向排列的六线圈驱动系统等两种设计方案.针对旋转磁场的构建,以三线圈驱动方案和六线圈驱动方案为研究对象,应用ANSYS/Emag的电磁场模块通过剩磁、内禀矫顽力、转子内径、转子外径、转子与线圈中心距等参量仿真模拟了加载电流与永磁转子上产生的驱动力矩之间的关系,以及线圈与永磁转子之间的距离与永磁转子上产生的驱动力矩之间的关系,得到了14条研究推论,归纳出5条研究结论.根据上述研究推论和结论,提出了关于TMSCSI-BP-DOD血泵转子外磁场驱动设计所应遵循的3条设计准则:转子上必须有4个径向充磁的永磁磁条;驱动线圈取为6个,且沿转子周向均匀布置;驱动线圈与转子之间的中心距应控制在40～60 mm之间,以保证永磁转子上产生足够的驱动力矩.为验证六线圈驱动方案正确性,分析驱动距离、驱动电流对永磁转子转速的影响规律,构建起TMSCSI-BP-DOD转子外磁场驱动实验装置,通过改变线圈组与转子中心距离,获得其在定值输入电流下永磁转子所能达到的最高转速与距离关系曲线;保持线圈绕组与永磁转子中心距一定,获得测量输入驱动线圈电流变化的情况下永磁转子最大转速与驱动电流的关系曲线.据此得到了2个推论,实现了距转子40～60 mm范围内无机械连接磁场驱动.为了验证所构思的新型血泵工作结构的可实现性,制造出TMSCSI-BP-DOD物理原型样机.以锥形螺旋转子、导轮及外壳等3个关键零件为对象,规划了TMSCSI-BP-DOD物理原型样机零件的制造过程和制造工艺,编制数控加工程序,建立了血泵总装配流程图和装配步骤,得到了血泵物理原型样机的总装配图.通过机械制造,得到了锥形螺旋转子、导轮及外壳等实际加工体,通过测量,得到实际加工公差,证明上述3个关键零件的加工步骤、加工工艺流程正确.搭建了TMSCSI-BP-DOD物理原型样机实验测试系统,测试了血泵扬程与转速、流量之间的关系,血泵转速与控制器电流、电压和输出功率之间的关系,血泵扬程与功率和效率之间的关系,得到了5条研究推论,证明TMSCSI-BP-DOD的工作原理是正确的,其最高驱动转速可达5 750 r/min,对应的流量达2 L/min,压力达18.49 kPa,输出流量和压力可以满足人体辅助血液循环的要求,但尚不能满足完全代替人体心脏的要求.     

随动式机器人测量技术研究与应用

随动式测量机器人在三维物体表面数字化测量、工业机器人性能测试和人体运动学测量方面得到了较为广泛的应用。在介绍随动式机器人测量技术原理的基础上，对这一技术在上述几方面的研究与应用情况进行全面的综述。