无碳小车的机械结构设计

探讨了小车的驱动方案,解决了小车自动绕障、平稳运行等关键问题,确定了小车使用的材料、驱动原理以及各结构参数。所设计的小车结构合理、性能优越、行驶平稳,创造了绕桩40个的记录,远远高于全国参赛队平均绕桩11个的成绩,在79支参赛队伍中取得了第一的优异成绩。     

基于“8”字轨迹热能驱动车的结构创新设计

根据第七届全国大学生工程训练综合能力竞赛热能驱动车赛项竞赛要求，设计了一款基于“8”字轨迹的热能驱动车。热能驱动车整体运用模块化设计理念，共分为动力源、传动机构、转向机构、车身和行走机构五个模块。借助SolidWorks和凸轮设计软件对凸轮形状进行设计和优化，设计出沿既定轨迹平稳绕桩行驶的热能驱动车，最终实现液态乙醇燃烧驱动小车沿“8”字轨迹行驶。     

机械动力自动绕障教具小车的研发与设计

为帮助工科大学生理解所学理论知识,提高大学生的工程实践能力及创新能力,设计了一种可依靠纯机械控制,自动完成多个"8"字轨迹的绕桩小车。此小车可以调节转向机构的转向角来适应桩距的改变,小车的总体结构设计主要包含五大方面:小车行走轨迹设计、能量转换机构的设计、传动机构设计、差速机构设计和转向机构设计。其效果是:结构简洁,启动性能好,行走平稳;精度很高;无碳、节能、环保;对提高实践教学效果发挥了重要作用。     

基于轨迹分析的S型无碳小车设计

基于第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛要求,对"S"轨迹无碳小车的工作原理进行分析,并对其结构进行了设计,主要从车架、动力转换机构、传动机构、行走机构、转向机构和微调机构等方面进行结构设计说明。利用学校工程训练中心制造该小车,通过装配调试,小车能够自动按照设计的运行轨迹绕桩行驶,且行驶平稳不易倾翻、能量传递效率较高。此外,该设计方案对其他轨迹的无碳小车设计也有一定的参考价值。     

无碳小车双“8”字形轨迹结构设计

针对2018年第六届全国大学生工程训练综合能力的命题"8"字形赛道常规赛的要求,对无碳小车进行创新设计。通过重锤的驱动,经过一系列的传动机构传给主驱动轮,通过基于盘形凸轮的转向机构,带动小车按照预定轨迹,跑出双"8"字形的轨迹。通过微调机构和限位孔在现场拆车、装车后能够尽快迅速恢复原始定位。结果表明,该无碳小车能完成22次双"8"字形绕桩运动,验证了机构的合理性。     

S型无碳小车结构创新性设计

根据第五届全国大学生工程实训综合能力竞赛命题要求,在传统结构的基础上对小车结构进行创新性的设计,使小车实现较好的实现功能。大赛实践证明,通过对小车进行合理的理论设计,使得小车结构合理、调节简单、精度高、绕桩数多,最终获得较好的成绩。     

“S”型无碳小车技术创新与应用

根据第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题要求,设计一种将重力势能转化为动能的无碳小车,辅以转向机构、可调机构使小车实现"S"型轨迹且不等桩距的绕桩功能。     

轻型起重机牵引式小车钢丝绳张紧装置设计

目前,国内港口起重机小车驱动方式分为自行式和钢丝绳牵引式2种。与自行式小车相比,牵引式小车的小车驱动装置安装于机械房内,因而极大减轻了运行小车的自重,从而减小了港口起重机金属结构承受的动态载荷,改善了整机的性能。但是,牵引式小车具有较复杂的钢丝绳缠绕系统,钢丝绳较长,容易产生钢丝绳伸长、下垂和振动,从而影响整机的工作效率。为此,通常设置小车牵引钢丝绳张紧装置,使钢丝绳始终处于张紧状态,以保证小车运行平稳,提高工作效率。     

无碳小车车身结构设计的创新与优化

为了能够达到"无碳小车"的相关性能要求,将任务进行合理分解,对小车进行创新性设计。本文深入的研究并探讨了如何有效提升小车运行的平稳性,同时对影响小车平稳、周期性转向、运动换向机构以及驱动因素进行了深入的分析,并提出解决方案,旨在提升小车的运行精度,进一步确定小车总体方案以及相应的结构参数。相关实践表明,小车具有操作相对简单、结构相对合理等优点。另外小车运行相对平稳,行程相对较远,可以避开数目较多的障碍物。小车设计方案相对合理,可以取得较好的竞赛成绩。     

基于Matlab的无碳小车转向机构优化设计

为提高无碳小车"S"形运行轨迹对称性,对整车进行了运动机构设计,建立转向机构数学优化模型,利用Matlab优化工具箱优化其相关参数,并探讨参数变化对轨迹对称性的影响。通过ADAMS仿真验证了优化后参数的正确性,轨迹对称度理论上达到96%以上。在实车试验中小车能够完成20个绕桩动作,表明了优化后机构的合理性。     

基于双转子电动机的混合四轮驱动系统

在研究现有混合动力驱动系统的基础上,提出一种基于双转子电动机的机－电桥间混合四轮驱动系统。该系统由机械桥和电动桥构成,通过桥间动力综合控制,两桥可以单独或共同驱动车辆行驶,其中电驱动桥由双转子电动机加上减速换向机构组成,可以实现驱动、差速、能量回收等功能。在分析双转子电动机工作原理的基础上,建立其数学模型,并进行模拟负载突变及车辆转弯下的性能仿真。以某运动型多功能汽车为例,利用Matlab/Simulink软件进行原型车和新方案的对比性能仿真。仿真表明：在保持动力性相当的前提下,新混合动力方案在经济性方面有较好的改善,百公里油耗比原型车在高速、城市工况下能够分别下降10.58%、21.87%。     

Development of an Intelligent Vehicle Experiment System

Existing vehicle experiment systems tend to focus on the research of vehicle dynamics by conducting performance tests on every system or some parts of the vehicle so as to improve the entire performance of the vehicle.Virtual technology is widely utilized in various vehicle test-beds.These test-beds are mainly used to simulate the driving training,conduct the research on drivers' behaviors,or give virtual demonstrations of the transportation environment.However,the study on the active safety of the running vehicle in the virtual environment is still insufficient.A virtual scene including roads and vehicles is developed by using the software Creator and Vega,and radars and cameras are also simulated in the scene.Based on dSPACE's rapid prototyping simulation and its single board DS1103,a simulation model including vehicle control signals is set up in MATLAB/Simulink,the model is then built into C code,and the system defined file(SDF) is downloaded to the DS1103 board through the experiment debug software ControlDesk and is kept running.Programming is made by mixing Visual C++ 6.0,MATLAB API and Vega API.Control signals are read out by invoking library function MLIB/MTRACE of dSPACE.All the input,output,and system state values are acquired by arithmetic and are dynamically associated with the running status of the virtual vehicle.An intelligent vehicle experiment system is thus developed by virtue of program and integration.The system has not only the demonstration function,such as general driving,cruise control,active avoiding collision,but also the function of virtual experiment.Parameters of the system can be set according to needs,and the virtual test results can be analyzed and studied and used for the comparison with the existing models.The system reflects the running of the intelligent vehicle in the virtual traffic environment,at the same time,the system is a new attempt performed on the intelligent vehicle travel research and provides also a new research method for the development of intelligent vehicles.     

四驱电动汽车液压再生制动力系统的研究

针对四驱电动汽车续航里程低、蓄电池充电时间长、使用寿命短等问题,对四驱电动汽车的再生制动系统进行了研究,提出了一种四驱电动汽车的液压再生制动系统方案,即在汽车的前后轴上加设离合器、泵/马达、蓄能器等元件,当汽车需要制动减速时,泵/马达以泵的形式工作,把高压油储存在蓄能器中;当汽车起步或加速时,泵/马达以马达的形式工作,把高压油从蓄能器中释放,输出驱动力。通过仿真得到汽车在不同驱动力下的加速性能。结果表明,将液压再生制动能量与电机的驱动力耦合后联合驱动电动汽车,增大了汽车的扭矩,在0～50 km/h起步阶段和50～80 km/h加速超车阶段,电机与马达联合驱动时比电机单独驱动所用时间分别缩短了1.05 s和0.3 s,减小了电池的放电深度。     

双向驾驶防爆无轨胶轮车的研发与改进

防爆柴油机无轨胶轮车已在矿井下逐步使用,由于巷道狭窄,不便于车辆掉头,给往返运输带来困难。介绍了防爆柴油机无轨胶轮车的特点和总体设计,并根据市场反馈意见,对其进行了改进。性能试验和矿区使用试验表明改进后设备完全达到了设计要求,并顺利通过了国家安标中心对样机的检测和生产条件评审。     

转向工况下的混合动力汽车电子差速控制技术

混合动力汽车在转向过程中易受轮胎垂向载荷、侧向力等因素的影响,为保证其稳定行驶,提出了基于改进相对滑移率的混合动力汽车电子差速控制技术。考虑车辆驾驶时轮胎垂向载荷、侧向力和侧偏角等因素,运用刚体运动原理构建混合动力汽车动力学模型;以车外某点为圆心,通过阿克曼理论计算前轴内外车轮转向角,参考汽车质心速率推算内外车轮转向工况下行驶速度,明确双驱动轮转速;推算内外侧转速和驱动轮距真实转速的耦合关系,将相对滑移率拟作差速控制参数,计算车辆系统性能指标,利用线性二次模型推导差速控制规律,以系统性能指标最小为目标,构建车辆系统最佳差速控制器。结果表明,所提技术能将电子差速滑转率控制在极低水平,降低了车辆的打滑概率,显著提升了车辆驾驶安全性。     

浅谈新能源汽车常用的驱动电机类型及原理

文中描述了新能源汽车驱动电机的性能特点要求,及目前市场上新能源电驱动车型常用的驱动电机类型。阐述了各类的新能源驱动电机包括交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机的结构和工作原理,将有助于更好地了解驱动电机。根据每种不同的电机,介绍了其应用范围。     

增程式电动车参数匹配与分析

针对增程式电动车研发中动力系统的参数匹配问题,以整车动力性和续航里程为设计目标,从电驱动系统、动力电池系统、内燃式增程器系统等方面出发,设计了增程式电动车动力系统参数,并以软件AVL CRUISE为仿真平台,采用增程器恒功率控制策略搭建了整车模型,验证了所设计的增程式电动车的整车动力性和续航里程。研究结果表明,车辆的最高车速、加速性能和爬坡性能满足车辆动力性能要求;车辆在10 km/h和15 km/h匀速工况下纯电动续航里程和增程模式的续航里程也满足车辆续航里程要求。     

城市电瓶轿车永磁同步轮式驱动电机可行性研究

对电动汽车的驱动系统方案进行了详细的介绍并进行了比较，分析了永磁同步电动机的特点，根据电动汽车电气驱动系统的特殊要求和Matlab／Simulink仿真结果，得出结论：采用永磁同步轮式驱动电机是比较理想的方案。为基于永磁同步轮式驱动电机城市电瓶轿车的研究提供了可行性依据。     

CRUISE纯电动车动力性能仿真及优化

以后轮驱动纯电动车为例,利用CRUISE软件建立了电动车的动力系统模型,并用此软件模拟得到其动力性能,验证了该模型分析车辆动力性能的可行性。分析了影响续驶里程及最大爬坡度的各种因素,提出的措施和方法能够很好地提高电动汽车动力性能。     

模糊PID控制的汽车牵引力系统仿真研究

汽车在低附着系数路面加速、起步或爬坡时,驱动轮极易发生过度滑转从而使汽车失去稳定性,汽车牵引力控制系统将驱动轮的滑转率控制在最佳的范围。建立了四轮驱动汽车的动力学模型,以驱动轮的滑转率为控制目标,采用基于模糊PID控制的汽车牵引力控制的算法,设计了以制动阀占空比为控制对象,从而达到调节轮缸制动压力的目的,在MatLab／Simulink仿真环境下,对车辆在均一和分离两种路面上进行了仿真,对比仿真结果,表明模糊PID控制具有响应速度快、稳态性能好的特点。