并联式液驱混合动力车设计分析

液驱混合动力是重型汽车节能环保的重要方法之一,以码头牵引车为样车进行液驱混合动力的设计计算分析。首先根据码头牵引车工作特性和驾驶循环特点,在满足动力性和燃油经济性的条件下,建立了基于CAN总线并联式液压混合码头牵引车驱动系统;然后对码头牵引车主要部件,包括动力耦合装置、泵/马达、蓄能器、再生制动系统等主要部件进行了参数匹配;最后建立仿真试验模型,进行了仿真实验,试验结果表明样车计算正确,节能效果良好。     

混合动力牵引车控制策略研究

混合动力车辆相比传统车辆的优势在于可以提高燃料利用率和减少尾气排放。以串联混合动力牵引车驱动系统的控制策略为研究内容,进行了能量回收系统总体设计,且在MATLAB/SIMULINK运行环境下对混合动力系统中的控制策略进行建模,针对牵引车的参数,在ADVISOR混合动力仿真软件环境下对整车性能进行仿真,研究结果是电池SOC值在设定的合理范围,电机在合理工作区,发动机工作在高效区域附近,尾气排放控制符合国家标准。控制策略达到了设计要求,在某型号牵引车上的成功应用有参考价值。     

ADVISOR仿真软件在并联混合动力汽车动力性能开发中的应用

利用ADVISOR仿真软件,对某款超级电容式并联混合动力汽车在各种工况(如不同的发动机、电机的参数匹配)下进行动力性能仿真。仿真结果表明,采用ADVISOR的混合动力汽车动力系统设计方法是有效合理的,可推广用于相关混合动力新能源车型设计。     

混合动力现代有轨电车仿真系统研究

针对一类车载储能式混合动力现代有轨电车,考虑样车动力系统总成和控制系统优化的需求,介绍有轨电车的混合动力系统结构和工作原理,分析混合动力有轨电车系统的能量流和数据流,通过开发系统中关键部件的模型,建立基于"后向仿真为主,前向仿真为辅"混合仿真方法的混合动力现代有轨电车仿真系统。以某车载储能式混合动力现代有轨电车为研究对象,对其在一条规划线路上的运行过程进行仿真分析。仿真结果表明,仿真系统可根据不同动力系统的配置参数,快速的仿真计算整车的动力性能和储能系统的工作状态,满足了混合动力有轨电车样车研发的前期验证需求,为储能式有轨电车的零部件选型、参数匹配优化和控制系统的开发提供支持。     

串联混合动力汽车动力系统参数设计与优化

基于YTK6605Q客车,结合我国城市交通的特点,从串联混合动力系统的结构和工作原理出发,完成了YTK6605QHEV的参数匹配和性能预测,介绍了动力系统的控制策略,并通过仿真分析验证了参数匹配的合理性及控制策略的先进性,为混合动力汽车的开发提供了一定的理论指导.     

油液混合动力挖掘机建模与参数匹配仿真研究

为提高油液混合动力系统挖掘机的节油效果及操控性能,对某21 t油液混合动力挖掘机进行了参数匹配仿真研究。基于元件样本曲线及试验测试曲线,建立混合动力挖掘机数学模型和整机AMESim/Simulink联合仿真模型。根据动力源驱动结构、工作原理及负载特性,确定了释放策略。利用AMESim/Simulink联合仿真,分析不同辅助马达与蓄能器参数对燃油消耗量的影响,并依此确定系统匹配参数。仿真对比分析了参数匹配后的混合动力系统与原系统动臂油缸下降速度、发动机输出扭矩、燃油消耗量、燃油消耗率。结果表明,相对于原系统,节油率为12.5%,节油效果显著。     

一种具有主副箱结构的混合动力系统及仿真分析

以提高混合动力城市客车燃油经济性为目标,解决换挡过程中的动力中断问题,提出了一种带有副箱的新型混合动力系统。对原有车型重新进行电机、发动机等关键部件的参数匹配,介绍了混合动力变速装置具体的换挡过程。在Matlab/Simulink环境下,对电动汽车仿真软件ADVISOR进行二次开发,构建并联式混合动力城市客车整车模型,并与原型客车进行仿真对比分析;采用AMEsim软件对新型混合动力系统建模,进行换挡品质仿真分析。仿真结果表明,提出的新型混合动力变速系统在C-WTVC和UDDS工况下燃油消耗率降低均超过18%,动力性符合设计要求,换挡过程较为平顺,冲击度较小,并且实现了无动力中断换挡。     

并联混合动力系统参数匹配优化研究

混合动力汽车动力系统参数匹配对整车动力性和燃油经济性有显著影响。为了得到合理的动力系统参数匹配方案,采用车辆传统理论和经验公式对混合动力系统进行了初步匹配,然后基于正交试验理论设计了4因素正交试验对选取的部件参数进行优化,得到了一组最优参数组合方案。利用先进的汽车仿真软件AVL-Cruise的组件变量(Component Variation)功能,设计了9组DOE Plan仿真试验,对优化方案进行了验证和对比。结果表明:正交试验方法理论思路合理,实际可行,能得到准确度较高的动力系统参数寻优结果。     

太阳能混合动力自行车控制策略研究

根据当今世界电动汽车发展的趋势,开展的一种新型混合动力电动自行车的研究,研究对象为太阳能电池/蓄电池混合动力自行车动力系统能源供电的控制策略,着重研究了太阳能电池/蓄电池选配和控制,把能源动力系统仿真模型匹配到原有的整车模型,获得太阳能电池/蓄电池混合动力自行车的控制策略。     

ISG型中度混合动力汽车驱动工况控制策略优化

在汽车动力学理论的基础上,通过对基于集成起动机/发电机(Integrated starter/Generator,ISG)的中度混合动力汽车(Medium hybrid electric vehicle,Medium-HEV)的系统效率进行瞬时优化计算,得到ISG型中度混合动力汽车控制策略,确定控制策略中三个关键系数:电池电量切换阈值XSC,发动机充电曲线系数Xe_chg和发动机关闭曲线系数Xe_off,以及它们的取值范围。在Matlab/Simulink仿真平台下,建立ISG型中度混合动力汽车整车仿真模型,将电池电量变化值△SC折算为等效油耗,以ISG型中度混合动力系统综合油耗最小为优化目标优选三个系数的取值,从而确定ISG型中度混合动力系统动力源的匹配和优化控制策略。仿真结果表明,与传统汽车相比,ISG型中度混合动力汽车的油耗降低了36.95%,明显提高了中度混合动力系统燃油经济性。     

A hybrid approach to modeling and control of vehicle height for electronically controlled air suspension

The control problems associated with vehicle height adjustment of electronically controlled air suspension (ECAS) still pose theoretical challenges for researchers, which manifest themselves in the publications on this subject over the last years. This paper deals with modeling and control of a vehicle height adjustment system for ECAS, which is an example of a hybrid dynamical system due to the coexistence and coupling of continuous variables and discrete events. A mixed logical dynamical (MLD) modeling approach is chosen for capturing enough details of the vehicle height adjustment process. The hybrid dynamic model is constructed on the basis of some assumptions and piecewise linear approximation for components nonlinearities. Then, the on-off statuses of solenoid valves and the piecewise approximation process are described by propositional logic, and the hybrid system is transformed into the set of linear mixed-integer equalities and inequalities, denoted as MLD model, automatically by HYSDEL. Using this model, a hybrid model predictive controller (HMPC) is tuned based on online mixed-integer quadratic optimization (MIQP). Two different scenarios are considered in the simulation, whose results verify the height adjustment effectiveness of the proposed approach. Explicit solutions of the controller are computed to control the vehicle height adjustment system in realtime using an offline multi-parametric programming technology (MPT), thus convert the controller into an equivalent explicit piecewise affine form. Finally, bench experiments for vehicle height lifting, holding and lowering procedures are conducted, which demonstrate that the HMPC can adjust the vehicle height by controlling the on-off statuses of solenoid valves directly. This research proposes a new modeling and control method for vehicle height adjustment of ECAS, which leads to a closed-loop system with favorable dynamical properties.     

基于制动稳定性要求的ADVISOR再生制动模块的开发

利用ADVISOR软件,分析满足制动稳定性条件下的电动汽车再生制动系统的制动能回收能力,在其再生制动模型基础上,从动力学角度建立了各制动力制动份额随制动减速度变化的模型,仿真结果表明,此模型有效地拓展了ADVISOR的仿真范围,方便了评估电动汽车再生制动系统.     

Model predictive control of discrete-time hybrid systems with discrete inputs

This paper proposes and discusses a model predictive control approach to hybrid systems with discrete inputs only. The algorithm, which takes into account a model of a hybrid system, described as a mixed logical dynamical system, is based on a performance-driven reachability analysis. The algorithm abstracts the behavior of the hybrid system by building a "tree of evolution." The nodes of the tree represent the reachable states of a process, and the branches connect two nodes if a transition exists between the corresponding states. A cost-function value is associated with each node, and based on this value the exploration of the tree is driven. As soon as the exploration of the tree is finished, the corresponding input is applied to the system and the procedure is repeated.     

基于无级变速器的并联式混合动力汽车能量管理策略

针对一种采用金属带式无级变速器(CVT)的并联式混合动力汽车(PHEV),以发动机稳态效率图和电池的充放电内阻曲线为依据,提出基于逻辑门限方法的PHEV能量管理策略,实现混合动力系统不同工作模式间的动态切换。并通过确定不同工作模式中混合动力系统的最佳工作曲线,合理控制发动机和电动机的转矩分配以及CVT的速比。基于ADVISOR仿真平台的仿真研究表明,所提出的能量管理策略能够在满足车辆动力性能指标的前提下有效地降低混合动力汽车的燃油消耗,并能将电池组电池荷电状态(SOC)维持在合理的范围内。     

基于遗传算法的模糊PID复合控制在电阻炉上的应用

由于电阻炉温度控制具有非线性、大滞后、时变性等特点，提出了一种采用遗传算法作为神经网络的学习算法，设计出一种神经网络PID控制器，使电阻炉炉温控制系统具有较高的控制精度和良好的动态特性与鲁棒性。采用MATLAB仿真及试验结果表明，该方法有效可行，可以推广到其他温度控制系统的应用上。     

混合动力汽车能量管理策略的四步骤设计方法

以行星齿轮结构的混合动力汽车的动力系统为研究对象,提出了一套能量管理策略的四步骤设计方法。第一步,引入混杂动态系统理论来描述既有离散事件动态系统特征又有连续变量动态系统特征的混合动力系统;第二步,利用序列二次项规划算法和动态规划算法分别求解出最佳功率分配和最佳工作模式切换序列的基本规律;第三步,建立基于规则和模糊规则的能量管理策略;第四步,利用遗传算法对第三步已经建立的工作模式切换规则和功率分配的模糊控制规则中的参数进行优化,以获得更佳的控制效果。     

计及环境特征的柔性多体系统动力学理论

对柔性体非线性变形场进行了描述,将柔性体变形场表达为直至变形广义坐标的二阶小量的形式,基于Kane方程建立了任意形状柔性体动力学方程。采用Huston的低序体阵列描述多体系统的拓扑结构,以此为基础进行系统的动力学分析,同时依据Kane方程建立了一般柔性多体系统的动力学方程。在建立一般柔性多体系统动力学方程的基础上,研究了计及环境特征的柔性多体系统,将环境特征作为外部约束引入柔性多体系统,建立了带有约束的一般柔性多体系统动力学方程。     

基于动力学模型的指尖密封迟滞特性

由若干元件构成并且应用于发动机气路密封和主轴轴承腔密封的指尖密封系统,因其结构和工况条件复杂,以往在指尖密封迟滞特性研究中均未能考虑转子高速运动状态影响的问题.针对这一情况,通过有限元仿真试验,分析指尖密封系统动力学参数与指尖密封结构工况参数之间的关系,在此基础上等效建立指尖密封系统质量-弹簧刚度-阻尼动力学模型,实现指尖密封系统动态迟滞特性的分析.研究结果表明,较之静态情况,动态条件下指尖曲梁的径向跳动量和指尖密封的迟滞量均有较大程度的增加,这同时证明进行指尖密封动态迟滞特性分析的必要性.所提出的将实际工程系统转化为可控数学系统进行研究的思想,为类似指尖密封这样的复杂系统相关研究工作(比如多目标优化研究)提供有价值的思路和条件.     

一种兼有串联和功率分流模式的机电耦合系统研究

混合动力技术是汽车节能技术的重要发展方向,其关键核心是机电耦合技术.通过对比分析各类型混合动力机电耦合系统的优缺点,提出了一种新型机电耦合系统方案.该系统方案包含串联和功率分流两大工作模式,具备本田i-MMD和丰田THS混动系统的两种特点.利用合理的模式控制策略,可有效避免本田i-MMD混动系统高速高扭工况效率低和丰田...     

Dynamics modeling and modal experimental study of high speed motorized spindle

This paper presents a dynamical model of high speed motorized spindles in free state and work state. In the free state, the housing is modeled as a rotor with equivalent masses including bearing pedestals, motor stator and rear end cover. As a consequence, a double rotor dynamics can be modeled for high speed motorized spindles by a bearing element which connects the housing and bearing pedestals. In the work state, the housing is fixed and the system becomes a bearing-rotor dynamical model. An excitation-measurement test in the free state is designed to analyze the cross spectral density and auto spectral density of input and output signals. Then the frequency response function of system and coherence function of input and output signals which are used to analyze the inherent characteristics of the double- rotor model can be obtained. The other vibration test in the work state is designed to research the dynamical supporting characteristics of bearings and the effects from bearings on the inherent characteristics of the system. The good agreement between the experimental data and theoretical results indicates that the dynamical model in two states is capable of accurately predicting the dynamic behavior of high speed motorized spindles.