并联混合动力城市客车AMT换挡控制策略

为了实现混合动力城市客车快速换挡,减少动力中断时间,基于质量-弹簧-阻尼模型对并联混合动力传动系统进行动力学建模．提出利用线性二次高斯和回路传输恢复(LQG/LTR)方法设计摘挡控制器,对摘挡阶段转速振荡进行主动抑制;设计基于模型预测控制(MPC)理论的电机转矩调节器以最小化主动同步时发动机转矩脉动,实现快速同步,并适应混合动力多运行模式带来的离合器状态的不确定性．对上述混合动力AMT换挡过程控制策略分别进行仿真和实车平台验证,试验结果表明:该策略能够将换挡时间控制在1 s内,且冲击度处于合理范围内．应用上述换挡控制策略有助于提高城市客车的舒适性,推进混合动力城市客车AMT系统的产业化．     

Optimal gear shift control strategy for positive independent mechanical split path transmission with automatic shift system

An improvement strategy which controls the shift effort and the power summing planetary gear set of steering clutches and brakes have been proposed based on the dynamic model of synchroniser in order to decrease the wear of synchroniser inserts,make gear shift easy and reduce the shock noise for a positive independent mechanical split path transmission which attached an automatic shift system when shifting.A kinetics model for the process of synchroniser engagement is built and analyzed in the paper.Thus for optimizing the gear shift process which is divided into three phases a model reference fuzzy self-adaption system is adopted.Through a 6000 km road experiment,the control strategy has proved feasible and dependable.     

三种充磁方式轴向磁齿轮的磁场和转矩特性比较

依据永磁体充磁方向和排列方式的不同,轴向磁齿轮可分为轴向充磁磁齿轮、聚磁式轴向磁齿轮和Halbach式轴向磁齿轮。采用3D有限元法对三种轴向磁齿轮的磁场、转矩特性和轴向力进行了比较。基于气隙磁场的谐波分析,利用公式计算出各次谐波磁场产生的转矩和轴向力,得出各次谐波磁场对转矩传递和轴向力的作用。比较表明,聚磁式轴向磁齿轮的转矩能力和永磁体利用率最大,比轴向充磁磁齿轮提高了17.5%和32.6%,比Halbach式轴向磁齿轮提高了2%和15.1%。Halbach式轴向磁齿轮的气隙中引起转矩波动的磁场谐波的幅值最小,转矩波动也最小。轴向充磁磁齿轮低速转子的轴向力最小,比聚磁式轴向磁齿轮小38.3%,比Halbach式轴向磁齿轮小32.7%。     

电传动履带车辆转向自适应控制策略仿真分析

针对电传动驱动履带车辆,提出了一种适应于转向阻力变化的转向控制策略.通过对转向动力学模型进行等效线性转换,推导了应用模型参考自适应控制基本原理的系统控制结构,设计了能够有效调节电机驱动扭矩的自适应控制策略.建立了基于转向自适应控制策略的履带车辆仿真模型,进行了6种给定转向工况的仿真.结果说明,在应用自适应控制后,当地面转向阻力变化时,履带车辆能够获得期望的转向角速度响应.自适应控制策略保持车辆转向稳定性的控制能力良好,且简化了驾驶员操纵,降低了电机控制难度.     

同轴磁场调制式磁齿轮电磁优化设计

随着未来特种车辆对传动效率和可靠性需求的不断提高,电传动将成为未来传动的重要发展方向,磁齿轮电磁优化设计是未来新型电传动研发中的关键技术之一。对同轴磁场调制式磁齿轮传动原理进行分析,建立磁齿轮磁力传动的解析方程,形成基于Taguchi法与多目标鲁棒性优化算法相结合的磁齿轮电磁优化设计方法,对典型工况下磁齿轮样机的速度与转矩特性进行台架试验。结果表明：磁齿轮样机额定工况下传动比稳定在6.67,输出转矩为359.7 N·m,输出功率为56.49 kW,效率达到98.1%,转矩性能与效率达到优化设计目标,验证了电磁优化设计方法的有效性。     

双磁场调制同轴磁齿轮瞬态和振动特性分析

为了准确预测双磁场调制同轴磁齿轮(DFM-CMG)在起动阶段和突变负载工况下的瞬态特性,该文在DFM-CMG电磁有限元模型基础上,建立了其扭转模型和考虑转子位置与磁力转矩之间非线性关系的瞬态模型。通过对比扭转特性的理论计算值与实验测试值,证明了DFMCMG的电磁有限元模型和扭转特性分析模型的正确性。DFM-CMG动态特性仿真计算和实验测量结果表明,其具有较好的速度和负载跟踪能力。由于DFM-CMG两永磁转子与辅助调制环之间存在耦合关系,导致辅助调制环受力振动特性较为复杂。通过将电磁力加载到辅助调制环极片上,建立了多物理场仿真模型,实现了对辅助调制环振动特性的定量仿真计算。计算结果表明,辅助调制环的固有频率值大于且远离电磁力频率值;同时,辅助调制环在电磁力作用下的最大振动变形量远小于其许用形变量。     

基于交轴磁链辨识的永磁同步电机位置传感器零位校正方法

永磁同步电机控制系统的软硬件故障可能会导致转子初始位置信息出错或丢失,进而造成控制系统失效。为了解决上述问题,分析了转子位置误差对直轴电压的影响,并提出了一种基于交轴磁链辨识的位置传感器零位校正方法。首先,通过离线辨识获取交轴磁链变化曲线,并利用曲线拟合工具获取函数,进而计算获得转子准确定位工况下的直轴电压方程。然后,利用位置信息误差对交轴磁链和直轴电压方程的影响,建立起转子位置误差的闭环校正系统,最终实现了位置传感器的在线零位校正。该方法在永磁同步电机平台进行了试验验证,结果表明,该方法具有良好的校正精度和应用可靠性。     

基于粒子群优化-蚁群融合算法的分布式电驱动车辆模型预测转矩协调控制策略

针对分布式电驱动车辆多动力源耦合作用和高度非线性造成的动力学控制难题，以7自由度整车动力学模型为预测模型，以粒子群优化-蚁群融合算法为优化方法，提出一种基于粒子群优化-蚁群融合算法的模型预测转矩协调控制策略，并搭建了仿真实验和实车试验平台，进行了多种工况试验。试验结果表明，新提出的转矩协调控制策略能够根据试验工况调整控制模式，实现动力性、经济性和操纵稳定性的综合最优控制效果。