履带车辆液压混合动力传动系统驱动工况仿真分析

为了对履带车辆制动能量进行回收利用,该文介绍了针对某型履带车辆建立的液压混合动力传动系统及其工作原理;分别在AMESim和Matlab/Simulink下建立了液压混合动力传动系统和控制系统模型;利用基于踏板行程逻辑门限值的模糊控制策略,对履带车辆的不同驱动工况进行了联合仿真分析;结果表明,液压混合动力传动系统实现了履带车辆驱动过程的稳定性和对回收能量的有效利用.     

混合驱动柔索并联机器人系统集成设计

混合驱动柔索并联机器人是机电高度集成系统,其动态性能由结构系统和控制系统共同决定。为了提高混合驱动柔索并联机器人整体系统的动态性能,并考虑到其结构系统和控制系统的密切耦合关系,对混合驱动柔索并联机器人的结构系统与控制系统进行集成优化设计。描述混合驱动柔索并联机器人系统的结构和运动过程;根据闭环矢量原理和机构的几何特征,对混合驱动柔索并联机器人进行运动学分析;基于Lagrange方程,推导出混合驱动柔索并联机器人的动力学模型;讨论优化过程中涉及的设计变量、约束方程表达式和目标函数,建立混合驱动柔索并联机器人系统的集成优化模型。结合实例,对混合驱动柔索并联机器人系统进行分离优化设计和集成优化设计的数值仿真比较研究,结果表明,集成设计方法能够使系统获得更好的动态性能。     

混合动力地下铲运机驱动系统控制设计

针对混合动力地下铲运机驱动控制系统及控制策略进行设计,对可能出现的特殊工况提出有效的解决方案,使得铲运机驱动系统能够适应各种工况。首先分析了地下采矿铲运机L型循环工况,提出利用超级电容器作为储能单元的串联式混合动力铲运机驱动系统结构。完成混合动力驱动系统中各主要部件的选型,并分析制定针对地下铲运机循环工况的混合动力驱动系统四种工作模式及功率流向。在此基础上,设计制定针对混合动力铲运机的驱动系统控制策略。以传统线束和CAN通信相结合的方式对混合动力铲运机电控系统进行设计。利用混合动力铲运机试验台架,对混合动力驱动系统进行试验与调试。结果表明混合动力铲运机驱动系统控制策略的有效性和合理性,可以作为同类设计的参考依据。     

履带车辆混合驱动系统自动化建模

履带车辆混合驱动系统是一种复杂机电综合装备,为提高其设计与建模效率,提出一种针对混联式履带车辆混合驱动系统的自动化建模方法。以功率耦合装置与汇流装置的建模为例,说明了自动化建模方法的原理,提出了自动化建模的步骤和构型筛选的条件,并给出了消去中间变量动态模型方程的最终形式。利用自动化建模方法在Simulink中建立混合驱动系统模型,编写程序实现了自动化建模过程。以系统构型的优选为例,实现了自动化建模方法的应用验证。结果表明该方法可以自动建立履带车辆混合驱动系统的模型,并排除不合理的系统构型,从而提高履带车辆混合驱动系统的建模效率。     

混合动力汽车驱动系统方案设计及控制策略研究

混合动力汽车的性能与驱动系统的参数匹配以及车辆的协调等都有着十分密切的关系。论文以并联式混合动力汽车为研究对象,根据混合动力汽车的驱动系统结构类型和各自的特点,进行混合动力驱动系统配置、重要部件选型和参数设计,提出了一种能综合考虑各部件功率情况的驱动系统设计方案及控制策略。     

电传动履带车辆"驾驶员-综合控制器"在环的双侧驱动控制实时仿真

为了在系统设计阶段及早验证控制方案可行性,把"驾驶员-综合控制器"纳入电传动履带车辆双侧驱动控制仿真闭环,建立双侧驱动电传动履带车辆及驱动系统模型.采用真实的驾驶员操纵设备和产品型综合控制器,不同控制策略使用不同CAN通讯协议匹配,被控对象及其外界环境通过数学模型在dSPACE中实时运算来模拟实现,构建包括CAN通讯在内的电传动履带车辆"驾驶员-综合控制器"在环双侧驱动控制实时仿真平台.基于该平台展开以驾驶员操作为输入的硬件在环仿真.仿真结果表明:该平台能进一步验证产品型综合控制器动力学控制算法代码,分析评估不同控制策略下车辆的机动性能.     

履带车辆感应电动机驱动系统匹配理论

为了把以某15 t级装甲履带车辆的机械传动系统改装成双电动机独立驱动电传动系统,体现电传动履带车辆的优点,依据该型车辆的整车设计参数和动力性能指标参数,对驱动系统中感应电动机、侧传动性能参数进行合理匹配计算。运用现代设计理论与方法——协同仿真与虚拟样机技术,借助控制系统分析软件Matlab/Simulink和多体动力学分析软件RecurDyn/ Track-HM,对整车行走系统及电动机驱动系统进行了建模与协同仿真,并提出转矩控制策略。对加速性能、最高车速、最大爬坡度和原地转向等四种不同极限工况下驱动性能的仿真结果均得到国内首台电传动履带车辆原理样车实车路况试验结果验证,从而说明匹配是合理可行的,协同仿真模型及控制策略是正确的。对提高国内电传动履带车辆的研究水平具有重要的现实意义。     

模块化混合动力分时驱动战术车辆参数匹配与仿真

针对军用战术车辆后备功率较大,动力盈余的问题,提出模块化混合动力分时驱动系统。对混合动力主要总成部件发动机、电机和蓄电池参数进行了匹配分析,并通过算例进行了匹配计算。以ADVI-SOR2002为基础通过二次开发建立了模块化混合动力分时驱动战术车辆模型,对不同驱动系统进行了仿真研究。仿真结果表明模块化混合动力分时驱动战术车辆的整车性能优于原型车。     

混合动力汽车牵引力控制驱动策略建模分析

如何精确地协调发动机系统和电机系统,使得发动机和电机实际作用总和能够实时、准确地满足上层控制求得的驱动轮目标驱动力矩,是混合动力汽车牵引力控制系统(HEVTCS)驱动控制策略所需解决的问题。根据转矩动态协调制定发电机、电机协调控制策略,搭建混合动力汽车牵引力控制系统仿真实验平台,建立了发动机、电机、传动系统、制动系统及十五自由度车辆动力学模型。通过在均一沥青路面上直线行驶三种不同工况下分析,对比分析有无HEVTCS控制的汽车动力性能,对比分析发动机电机协调控制策略与传统控制策略控制结果。对比分析表明:混合动力汽车牵引力控制系统能迅速地将驱动轮轮速控制在了目标轮速;与传统内燃机汽车牵引力控制算法相比,发动机电机协调控制策略更快、更有效地实现了对打滑车轮的控制。为进一步实车实验提供模型和理论支持。     

串联式混合动力车辆驱动系统参数设计与优化

对混合动力车辆驱动系统参数设计的原则和方法进行了研究,分析了电机恒功率特性对传动系统参数的影响,建立了动力元件功率、恒功率速比范围和变速装置挡位数目与车辆动力性能的关系方程,设计了电机降功率使用方法,扩大了电机恒功率转速范围。经对比验证,参数匹配方法可以获得最为合理的电机功率需求与变速装置挡位数目。     

双驱动电动汽车动力参数匹配与优化方法

双驱动是提高电动汽车整车性能的有效方式,提出了一种基于正交试验法的电动汽车双驱动动力参数匹配与优化方法。方法基于车辆性能需求对系统参数进行匹配计算,依据主要道路工况需求功率统计确定电机驱动功率匹配范围,制定双电机驱动与能量回馈策略;然后基于正交试验优化方法,以车辆综合性能最优为目标,对参数进行优化设计,通过对影响因素进行敏感度分析和极差分析获得最优方案。最后以双驱动电动中巴为实例进行仿真验证,结果表明:双驱动动力系统可较好地提升整车性能,可作为双驱动动力系统快速匹配优化设计方法。     

模块化混合动力驱动系统在重型越野车上的应用

针对重型多轴车辆后备功率较大、动力盈余的问题,提出模块化混合动力驱动系统的设计方法.选取分路并联式模块化混合动力驱动系统作为某重型四轴越野车的驱动系统方案,并对该系统的动力参数匹配进行了研究,得到了合适的发动机、驱动电机以及电池组参数.     

基于CAN地下混合动力车辆电控系统设计分析

针对地下混合动力铲运机的作业工况和混合动力驱动系统的需求,设计了混合动力铲运机以主控制器为主,传统线束和CAN总线通信相结合的电控系统。实现了主控制器对整车各子系统运行状态的采集和控制指令的发送,实现了作为混合动力驱动系统控制策略载体的主控制器对整车的控制。并搭建混合动力驱动系统试验台架,对混合动力驱动系统联合调试。通过试验调试,使得混合动力驱动系统能够根据不同工况选择不同的工作模式,并实现各种工作模式的平滑切换,并有效防止了母线欠压、过压等故障,所设计的控制系统可以满足整车的控制需要,为实车测试提供参考。     

混合驱动连杆机构优化设计和性能实验研究

本文针对混合驱动连杆机构辅助运动最大瞬时驱动功率最小为目标函数,对机构进行动力学优化设计.同时考虑到构件变速运动所产生的动载荷难以完全平衡和消除,对辅助电机控制和系统动态性能均有不利影响.故而以构件材料为目标,进行了优化设计研究,分别就碳素钢、尼龙、酚醛层压材料等材料构件机构进行了动力学计算,分析其对应驱动功率的大小;并通过对比实验,分析它们对系统动态输出性能的影响程度,结果表明复合材料构件有效的改善了系统的性能.     

履带车辆主动悬挂多点布置优化

为实现履带车辆主动悬挂减振性能和能耗达到综合最优,基于正交试验方法开展履带车辆主动悬挂多点布置优化设计。首先,建立了履带车辆悬挂系统动力学模型,并通过道路模拟试验验证了该模型的合理性;其次,开展了履带车辆悬挂系统正交试验,分析了4种典型路面下各子悬挂对悬挂系统减振性能影响的敏感性;最后,设计了主动悬挂作动器的6个布置方案,通过建立基于线性二次最优（linear quadratic regulator,简称LQR）控制的履带车辆主动悬挂动力学模型,分析了典型路面下各布置方案对悬挂系统减振性能的影响规律及能耗变化规律。结果表明,通过对履带车辆主动悬挂作动器的布置优化,可以实现悬挂减振性能和能耗之间的平衡。     

具有液压恒压网络的车辆驱动性能仿真

研究基于液压自由活塞发动机和液压变压器的液压恒压网络车辆驱动系统的工作特性。建立了系统数学模型,提出了相应的控制方法,并对液压恒压网络车辆性能进行了仿真研究。研究结果表明:液压恒压网络车辆驱动系统实现了动力的开关控制和驱动的恒功率控制,验证了以驱动控制、制动控制以及转速保护为基础的系统控制方法的有效性。车辆驱动系统全程加速过程可实现先恒转矩后恒功率控制。在UDDS循环工况下,液压自由活塞发动机工作时间占总循环时间的20%,液压能再生制动可降低燃油消耗约34.6%,液压恒压网络车辆百公里油耗较同级别传统车辆降低了60.6%。     

基于随机动态规划的混合动力履带车辆能量管理策略

混合动力履带车辆采用发动机—发电机组和电池组混合供电,必须设计满足车辆动力性和燃油经济性约束的能量管理策略。针对串联式混合动力履带车辆,提出一种基于随机动态规划的能量管理策略设计方法。以实车行驶试验数据为目标工况,将驾驶员功率需求抽象为随车速变化的马尔科夫过程。建立发动机—发电机组、电池组以及直流母线功率平衡动态模型。以目标工况中燃油消耗及电池最终荷电状态的偏差作为车辆的优化控制成本函数,建立车辆能量管理最优控制问题。采用策略迭代法求解以发动机转速、电池组荷电状态、车速和驾驶员功率需求为输入、发动机电子节气门为输出的最优控制策略。所得控制策略通过基于前向车辆模型的仿真以及行驶试验验证。结果表明,相对于原发动机多点控制策略,所得最优控制在满足目标工况同时,燃油经济性明显提高。     

膀胱动力泵电磁驱动系统的优化设计

运用电磁铁设计理论和最优化理论,建立了膀胱动力泵电磁驱动系统优化设计模型。运用序列二次规划法求解模型,获得了最佳结构设计参数,据此建立了电磁驱动系统及膀胱动力泵三维模型。运用ANSYS Workbench仿真分析了电磁驱动系统的电磁驱动特性、温升特性和膀胱动力泵排尿动力特性,并进行了实验验证。结果表明,所建立优化设计模型和有限元仿真模型有效且实用;与优化前相比,电磁铁体积可减小65.45%,质量可减小60.25%,电磁驱动力提高2.09%,膀胱压峰值提高2.74%,尿流率峰值提高14.22%,温升仅增高1.64℃,改善了膀胱动力泵的排尿动力特性。研究结果可为设计便携、可靠及适用于动物和临床实验研究的膀胱动力泵提供理论与技术指导。     

液压直旋驱动关节的优化与控制性能

提出一种具有受力特性好、传动平稳且效率高、单位重量输出力矩大特点的液压直旋驱动关节,建立系统的伺服动态优化设计数学模型及分析方法,分析了液压直旋驱动关节系统的优化参数与系统耗能、效率、频宽之间的关系,为优化设计提供了理论依据;基于该设计理论设计的液压直旋驱动关节具有好的相对稳定性、动态性以及快速响应等控制性能。     

一种新型混合动力传动方案

在传统车辆传动系统的基础上,提出了一种新型的混合动力传动方案,对传动方案中的关键部件--动力传动装置进行了结构方案的设计和比较.在此基础上,分析了动力传动装置的运动学关系,讨论了该装置在混合驱动车辆中应用的可能,并简述了不同工况下动力传动装置的运行状态.