基于变等效因子的PHEV等效燃油消耗最小策略

针对一种并联式混合动力汽车(Parallel Hybrid Electric Vehicle,PHEV),基于庞特里亚金极值原理(Pon-tryagin’s Minimum Principle,PMP),在行驶工况已知前提下,设计了一种基于恒等效因子的等效燃油消耗最小控制策略(Equivalent Consumption Minimization Strategy,ECMS)。为改善该策略对工况变化的适应性,在分析等效因子、实际工况和电池荷电状态(State of Charge,SOC)相互关系的基础上,采用SOC惩罚函数对等效因子进行在线调整,得到了一种基于变等效因子的ECMS。仿真结果表明:所设计的基于变等效因子的ECMS,能够使发动机运行点大部分集中在最优曲线上,电池SOC波动较小,与基于恒等效因子的ECMS相比,发动机效率提高3%,整车系统效率提高0.5%,百公里耗油量降低4.5%,提高了对行驶工况的适应性。     

基于AMESim的液压混合动力车辆建模仿真研究

在阐述并联式液压混合动力车辆的结构原理及液压系统参数设计的基础上,利用AMESim创建了整车模型。根据液压混合动力系统的工作特性,以改善车辆燃油的经济性为目标,提出了基于车辆扭矩需求的发动机和液压泵/马达扭矩控制策略。仿真结果表明:该混合动力系统能合理控制扭矩分配,实现不同工作模式的平顺切换,在满足车辆动力性能指标的前提下,有效地提高了燃油的经济性。     

电传动装甲车辆发动机发电机系统动态模型

针对电传动装甲车辆发动机-发电机系统建模难的问题,采用BP神经网络辨识发动机转矩,设计了发动机-发电机系统动态实验,在测得发动机在不同油门开度时的转速动态响应,并将电励磁旋转整流同步发电机等效为直流发电机的基础上,建立发动机-发电机系统动态模型。仿真与实验对比结果表明：模型满足车辆仿真精度要求。     

基于μ综合的PHEV模式切换协调控制

针对并联式混合动力汽车(Parallel Hybrid Electric Vehicle,PHEV)在行驶过程中易产生转矩波动,提出了基于综合的模式切换协调控制方法。通过对整车传动系统动力学分析,将PHEV从纯电动切换至发动机驱动过程分为离合器滑摩Ⅰ、离合器滑摩Ⅱ、转速同步和转矩协调4个阶段。基于μ综合鲁棒控制理论,对离合器滑摩Ⅱ和转速同步阶段,设计满足鲁棒约束条件的发动机转速跟踪控制器Ke;对转矩协调阶段,综合考虑系统各种干扰,设计鲁棒性能较优的电机转矩补偿控制器Km。最后,在Matlab/Simulink平台上进行了仿真分析,结果表明,所设计控制策略在模式切换过程中,与国家冲击度限制推荐值17.64 m/s~3相比,整车冲击度下降了10.64 m/s~3,有效保证了动力传递的平稳性。     

轮毂电机多轮独立驱动车辆机电联合制动控制策略

为了提高轮毂电机多轮独立驱动车辆的能量利用率,针对某型车辆的机电联合制动系统设计了一套模糊控制策略,用于分配制动力据,回收部分制动能量,并进行了Matlab离线仿真实验,实验结果表明,该控制策略可有效分配制动力矩,提高制动效能并回收能量。     

恒电流系统直流推进电机的模糊控制

根据对恒电流双闭环控制系统的分析,提出了基于模糊控制理论的直流推进电机调速设计方法,建立了相应的模糊控制规则.仿真结果表明,通过在原控制系统速度调节器两端并入模糊控制器,系统的抗干扰能力和动态性能都有了明显提高.     

驱动控制对太阳帆板驱动系统动力学特性的影响

准确预示太阳帆板驱动系统动力学特性是开展扰振机理和振动控制研究的基础。本文推导了考虑驱动控制因素的太阳帆板驱动装置等效力学特性参数表达式,构建了太阳帆板驱动系统动力学特性等效分析模型,并在仿真和试验验证基础上,讨论了驱动速度和控制增益对驱动装置力学特性参数和驱动系统动力学特性的影响规律。结果表明:所构建的等效分析模型能够在不同驱动速度和控制增益情况下准确预示驱动系统动力学特性,分析结果与试验误差小于10%；驱动装置等效阻尼与驱动速度和控制增益无关,但等效刚度随控制增益减小和驱动速度增大而减弱。随着驱动速度提高,驱动控制逐渐成为影响驱动系统动力学特性的重要因素。     

四轮独立驱动无人车的动力性参数设计仿真

四轮独立驱动无人车的轮毂电机功率、蓄电池容量与组数以及无人车续驶里程等参数的匹配设计是无人车研制过程中整体设计的一个难点和重点,需要通过无人车运动学和动力学分析进行确定,既要满足可行性又要具有很好的可靠性。根据实际需要和动力性设计要求,在对无人车进行运动和动力学分析的基础上,通过理论计算得到动力性参数,然后通过ADVISOR软件建立四轮独立驱动整车仿真模型,对其动力性进行仿真。通过仿真,其最高车速、爬坡性能、加速性能以及行驶里程在不同的工况下得到仿真结果与理论设计的参数相吻合,验证了参数设计的合理性,为下一步无人车样机的制作以及进行整车运动控制研究具有重要实际意义。     

军用高机动越野车整车核生化集体防护设计

对军用高机动越野车整车核生化集体防护的气密性条件进行了分析和计算,得出了允许的漏气当量。以典型军用高机动越野车为试验对象,对整车气密性指标进行了测试,并进行了气密性等效试验。以试验结果为依据,给出了整车气密性设计和核生化集体防护系统设计方案。     

某微型车的噪声分析及进气消声器的应用

通过整车车外噪声分离实验和发动机台架声强实验,发现造成某型车外加速噪声偏高的主要噪声源是其发动机的进气噪声。在对发动机进气噪声进行频谱分析后,得出了构成进气噪声的主要频率成份,在此分析的基础上设计了一种亥姆赫兹(Helmholtz)共振式进气消声器。安装进气消声器后,根据国家相关标准进行了发动机台架实验和整车车外加速噪声实验,结果表明进气噪声得到有效控制,从而使整车车外加速噪声降噪声量达6 6dB(A)。     

柴油机模糊控制设计仿真与分析

针对柴油机难以采用常规PID控制的问题,应用模糊控制理论,对柴油机进行了模糊控制器的设计,在建立的模拟仿真系统上,进行了模糊控制下的柴油机的空载自由加速过程的模拟,并与PID控制下相同过程的速度、扭矩、燃油量随时间变化曲线进行了比较和分析。结果表明：与常规PID控制相比,模糊控制的效果满足要求,能解决柴油机的复杂控制问题。     

分布式电驱动履带车辆容错分配控制策略

分布式电驱动履带车辆的驱动电机数目多、分配维数高,主电机故障时,会严重破坏行驶的平顺性和稳定性,影响驾驶安全.针对主电机故障时动力重分配的问题,采用一种规则与故障因子约束分配律相结合的分配方法,提出了一种容错分配控制策略,提高电机故障时的动力性和安全性.然后构建了Matlab与RecurDyn联合仿真模型,进行了主电机故障时的直线和转向行驶仿真实验,表明所提出了容错控制策略能够大大提高车辆行驶的安全性和稳定性.     

混合动力电动汽车预测控制策略

为了保证混合动力电动汽车动力性和进一步降低燃油消耗,建立了一个预测控制策略,该控制策略采用齐次马尔科夫链对汽车运行状态特征参数进行预测,并根据预测结果对混合动力电动汽车控制策略中发动机工作范围上下限进行调整.与原电力辅助控制策略相比,建立的预测控制策略降低了运行状态对混合动力电动汽车控制策略的影响,使得车辆能够在不同运行工况中都具有良好的燃油经济性.     

转管炮降低机心组导轨摩擦力研究

为了使转管炮机心组消耗的驱动功率最小,对机心组速度、主滚轮相对机体位置、机心体左右导轨及倾角关系等对驱动功率的影响进行研究。表明最好选用机心组凸轮加速度最小,主滚轮相对机体质心位置等于零,最好用无横向位移以及有夹角的关系最好。优化结果表明:9 000 rpm的射速,驱动功率由机心组加速度变化引起140kw下降到31 kw,降到不足于原设计曲线的22%;射速为3 300 rpm的主滚轮压力峰值参数化峰值1 086.5 N,升高到10 000 rpm的峰值9 779.3 N。无横向以及有夹角降低压力有横向以及无夹角90.9%。     

导弹复合控制系统的自适应控制器设计

针对大气层内导弹过载能力较弱,响应速度过慢的情况,提出了一种姿控式直/气复合控制方法。采用滑模控制的方法来设计气动力系统,目的是在保障复合系统稳定的前提下,提高系统的过载能力以及响应速度。由于滑模控制的引用对复合控制系统造成一定的抖动影响,在此基础上采用自适应控制的方法,对其进行补偿。针对直接力控制采用模糊控制方法,控制导弹脉冲发动机的开启,提高燃料的使用效率。仿真结果表明,该控制系统响应速度较快且稳定,验证了本设计方法的有效性。     

直接力/气动力复合控制系统鲁棒稳定性分析

脉冲发动机作为直接力与空气舵复合控制能有效提高导弹的快速性和末端大过载机动能力。由于脉冲发动机的喷流干扰会对复合控制系统的稳定性产生影响,本文在考虑脉冲发动机自身喷流因子效应以及对导弹气动干扰的情况下,把直接力喷流作用等效为弹体的气动力进行建模,并结合复合控制系统的性能指标以及稳定判据,对一类复合控制自动驾驶仪的鲁棒稳定性进行了分析,给出了直接力喷流作用下复合控制系统的满足性能要求的稳定边界。     

高海拔下柴油机燃用含氧燃料的试验研究

为解决高海拔地区因缺氧和燃料燃烧不完全造成的发动机动力下降和燃油消耗率增加的问题,将生物柴油以不同体积分数(5%,10%)掺混到柴油中进行发动机台架试验。通过控制发动机进气压力模拟高海拔条件下含氧燃料的燃烧,考察平原和海拔3 000 m地区不同掺混比例的含氧燃料对发动机性能的影响。结果表明:在平原燃用含氧燃料,发动机功率较燃用纯柴油有所降低,且降幅随生物柴油添加量的增加而增大,同时燃油消耗率上升;在海拔3 000 m地区燃用含氧燃料,发动机功率较燃用纯柴油有所增加,且燃油消耗率下降;不管是在平原还是在海拔3 000 m地区,燃用含氧燃料均能够显著降低HC、CO和碳烟排放,但NOx排放有所增加。     

海拔高度对发动机泵机组性能的影响

介绍250型泵机组基本参数,详细阐述该型发动机泵机组的动力传递关系,应用FST2E型测试台架开展泵机组发动机高原效能模拟试验,获取发动机在不同海拔高度的功率、燃油消耗率和油耗量数据,拟合生成发动机负荷特性曲线。定量分析不同海拔高度发动机功率下降对离心泵体积流量、效率、扬程等的影响,得出泵机组体积流量、扬程、效率的下降规律。研究结果可为现有泵机组的使用及新型泵机组的研制提供理论依据和数据参考。     

新型机动电源保障平台研究

为满足陆军装备对电源保障的特殊要求,提出了一种由发动机-发电机组、电功率变换器、蓄电池、交流电机驱动系统组成的新型机动电源保障平台,对平台中主要子系统进行了设计和开发,完成了一吨级4×4混合动力新型机动电源保障平台的研制。试验结果表明：研究成果不仅实现了保障平台机动能力强、功能多等要求,而且具有良好的操控性。     

基于采样点局部密度的径向基函数核宽度确定方法及其在装备设计中的应用范例

固体火箭发动机是导弹的核心系统,为了提高固体火箭发动机的设计效率,将代理模型技术引入发动机的装药设计中.为在径向基代理模型中得到较好的近似能力,分析了径向基函数核宽度的物理意义及其对近似能力的影响,指出已有直接确定方法的不足.提出一种样本点的局部密度的计算方法,并基于采样点局部密度提出了一种核宽度的直接确定方法.数值实验验证了该方法在样本点均匀分布和非均匀分布的情况下均可以得到很好的近似效果.最后将改进的序列近似优化方法用于固体火箭发动机装药设计中,有效提高了发动机的设计效率.