逆变器—电机系统能量回馈制动问题研究

对逆变器－电机系统制动过程的有关能量转换的物理本质进行了阐述；提出了在系统设计阶段制动工况下能量回馈的性质计算的方法，并进行了仿真计算。     

机车逆变器——异步牵引电机系统能量回馈制动研究

对逆变器电机系统能量回馈制动有关能量转换物理本质进行了阐述，提出了在系统设计阶段性能计算的方法。     

舰船电力推进系统的矢量控制及其仿真

针对舰船电力推进系统的螺旋桨特性,采用矢量控制方法对舰船推进电机进行调节,给出异步电机矢量控制框图,在空间矢量脉宽调制环节引入等效调制函数以简化控制环节并提高控制效率,分析并给定舰船推进电机的螺旋桨特性曲线.利用PSCAD/EMTDC对实际系统进行仿真,计算了不同工况下电机起动和调速时系统的暂态稳定状况,并结合试验进行验证,结果表明两者变化规律相吻合,证明仿真模型的正确性和所选方法的可行性.     

基于制动驾驶意图辨识的纯电动客车复合制动控制策略

为了研究纯电动客车复合制动系统制动力分配比例,提出了基于制动驾驶意图辨识的复合制动控制策略。基于隐形马尔科夫理论建立了双层制动驾驶意图辨识模型,运用道路试验数据对模型进行辨识验证。基于辨识出的驾驶意图和车速,以前后轮制动力分配比例、ECE 法规、电机特性、滑移率、蓄电池特性、超级电容特性与传动系统特性为约束条件,制定了复合制动系统制动力分配策略,在9种工况下,应用Simulink对复合制动系统进行建模仿真。仿真结果表明：应用基于制动驾驶意图的纯电动客车复合制动控制策略后,在各种工况下,摩擦制动系统和电机再生制动系统能够协调稳定地工作,在保证制动安全性的前提下最大限度地回收了制动能量。低车速轻微制动时能量回收效率最高,可达到43．84％。高车速紧急制动时能量回收效率最低,仅为0．89％。     

关于汽车制动缓速器实现能量回收方式的探讨

汽车制动缓速器因其有效降低制动系负荷而得到较广泛的应用,但在缓速的过程中制动能量却大量浪费了.文中通过对汽车可回收的制动能量的推算,对超级电容器作为制动能量回收储能装置的分析,提出利用超级电容器构成的制动能量回收装置的设想,实现制动能量的有效回收,达到节约能源、减少排放的效果.     

现代有轨电车西郊线车辆能耗分析

本文结合北京有轨电车西郊线线路特点,通过对有轨电车能耗组成、车辆高/低峰运行能耗数据统计及电路分析,得出载客量是影响车辆能耗重要因素,能耗主要体现在牵引制动过程中,制动电阻工作次数少消耗的能量有限,电网回馈能量明显的结论。     

超级电容重型牵引车制动能量回馈系统设计

针对电动汽车制动能量再生回馈问题,基于陕汽集团超级电容纯电动重型牵引原型车SX4186EV,设计了一个新型的复合制动系统,由独立的制动能量再生回馈与双回路气制动2个子系统并联构成.基于制动强度与实车载荷,提出一种基于规则的再生制动力与气制动力分配策略.在上海码头牵引车实际行驶工况下,检验复合制动系统的能量回收效率.试验结果表明:在满载与空载制动工况下,制动能量回收效率分别为14.534％与55.617％,平均值为35.076％,而铅酸电池与锂电池电动汽车实际回收效率一般仅约为10％,因此,超级电容纯电动汽车制动能量回收效率高.     

纯电动轿车电液复合制动控制策略仿真

对电动轿车制动过程中前后轴制动力关系及其对稳定性的影响进行了分析,提出一种电液复合制动控制策略。该策略在满足驾驶员制动感觉的前提下,符合法规对制动过程的要求。通过不同附着路面上的仿真对控制策略进行了验证。结果表明：为了满足制动法规的要求,在不同附着系数的路面上尤其在低附着系数路面上,为了避免前轮抱死而出现不稳定的危险工况,应该将电机制动力进行限制。同时,通过测功机对电机制动过程中对电池组的回馈电流大小进行了台架试验,并基于测试数据对基本市区工况进行了模拟。     

考虑牵引所多运行状态的城轨交直流供电计算

城市轨道牵引变电所存在多种运行状态:整流状态、整流机组关断状态、逆变回馈装置恒定电压运行状态、逆变回馈装置最大功率运行状态. 针对潮流计算中牵引变电所状态的不确定而影响计算收敛性的问题，提出一种考虑牵引变电所多运行状态的城轨交直流供电计算算法. 该算法对逆变回馈装置和车载制动电阻建模，根据迭代过程中牵引变电所网压、电流，采用滞环比较策略确定牵引变电所状态，通过交直流交替迭代方法求解潮流. 对某地铁工程进行仿真分析和实测验证，结果表明:仿真与实测的牵引变电所负荷过程曲线Pearson相关系数为0.76～0.92；逆变回馈装置节能率的仿真结果与实测误差不超过1.7%；在全线整流机组空载电压较高的场合，当逆变回馈装置的启动电压设置在1750 V以上时，消耗在车载制动电阻上的能量显著增大.      

新型供电方式有轨电车运行能耗优化方法

针对无接触网新型供电方式有轨电车运行能耗的问题，研究了一种在储能容量有限的情况下降低运行能耗并提高再生制动能量回收的方法. 该方法在保证列车站间运行距离不变、站间运行时间在可行范围内、且满足超级电容吸收制动功率能力的前提下，通过重新分配牵引、惰行、制动3种工况执行的距离以及列车在牵引与制动工况的出力大小，计算出一条既实现节能又提高制动能量回收的列车目标运行曲线；最后使用该方法对某有轨电车实际运行线路进行优化. 仿真结果表明:在冗余时间内，该方法平均减少4%的运行能耗；同时超级电容在有轨电车制动过程中平均增加4%的制动回馈能量回馈，且能够安全运行.      

吊舱推进电机的无模型自适应滑模矢量控制

为解决半潜船吊舱推进电机控制系统中负载扰动造成的转速跟踪性能差的问题, 提出一种基于数据驱动的吊舱推进电机转速矢量控制方法; 对包含未知负载扰动的推进电机转速方程进行离散化处理, 给出关于输出转速与输入电流离散后的非线性转速系统; 由于非线性转速系统方程中变量较多且负载扰动模型未知, 设计了基于数据驱动的无模型自适应控制器, 并给出了伪偏导数估计算法; 采用滑模观测器观测螺旋桨负载扰动, 同时给出了滑模控制器; 结合无模型自适应控制和滑模控制给出了负载扰动下的无模型自适应滑模(MFASM)控制方案; 构建了吊舱推进电机无模型自适应滑模矢量控制调速系统, 并在MATLAB/Simulink环境下给出了仿真结果。研究结果表明: 在船舶正常作业恒定转速下, 在0.3~0.5 s时间区域内, 采用MFASM矢量控制方案和PI矢量控制方案的吊舱推进电机的转速误差分别为2、6 r·min-1; 在0.8~1.0 s时间区域内, 采用无模型自适应滑模矢量控制方案和PI矢量控制方案的吊舱推进电机的转速误差分别1、3 r·min-1; 对于船舶操车作业的可变转速情形, 采用MFASM矢量控制方案的推进电机转速和转矩达到稳态的时间比PI矢量控制方案少0.01~0.03 s。可以看出, 采用MFASM矢量控制方案可改善吊舱推进电机转速跟踪性能, 是一种有效的抑制负载扰动的数据驱动控制方法。      

船舶液压推进的模块选择规则研究

从轮机设备管理的角度,针对液压推进船舶的设计问题,提供一种确定模块选择、设计的依据.介绍了液压推进船舶的原理和功率传递及控制方式,给出柴油机与液压泵站、液压泵站与液压马达、液压马达与螺旋桨之间的选择规则,并建立船舶的动力装置仿真模型用于验证模块的选择,证明了此规则的通用性.     

船舶电力推进系统中的螺旋桨负载特性仿真

选取切比雪夫多项式来拟合四象限螺旋桨特性图谱,根据船桨的运动特性建立船桨数学模型,以某电力推进船舶参数为依据,利用Saber软件仿真来分析船桨的稳态和动态过程,并在船舶的操纵方法上给出了科学、合理的建议．     

基于PI控制器的船舶加速过程负荷控制

在Matlab/Simulink软件中建立了某"柴-燃"联合推进系统仿真模型,利用实船试航数据对模型的准确性进行了验证,对现行的加速过程控制方法进行了仿真和机动性评估.针对应急加速过程中主机严重超负荷、正常加速时主机功率冗余过大及机动性差的问题,提出了用PI控制器设计加速过程"机-桨"联合控制的方法.该方法用主机的功率冗余量作为控制器的输入,对加速过程中主机的转速和螺距的增加率进行调控.研究结果表明,使用该方法对加速过程进行控制时,避免了主机超负荷工作,且航速增加率比现行控制方法的航速增加率提高了近70%.      

用于模拟螺旋桨负载的双馈电机矢量控制研究

螺旋桨负载模拟是舰船电力推进系统中的重要研究内容.文中利用双馈电机四象限运行以及通过转子侧控制能降低变频器容量的特性,提出了双馈电机能量反馈系统模拟螺旋桨负载特性的方案.采用定子磁链定向的矢量控制策略,利用MATLAB/SIMULINK建立双馈电机模型和控制系统模型,实现不同工况下的稳态和动态特性模拟.仿真结果表明,转矩响应迅速、准确、稳定,采用矢量控制的双馈电机能量回馈系统具有良好的四象限负载特性模拟性能.     

汽车制动能量回收方案及比较

为减少制动系统磨损,提高车辆动力性,降低油耗和排放,回收汽车制动时的能量是一种有效的措施。给出回收制动能量的方法,并对各方法进行比较分析,得出一种效率较高的能量回收方法。     

车载紧急制动触发曲线计算模型分析

列车安全防护曲线计算是车载ATP的关键技术之一。IEEE1474．1^TM标准规定ATP安全制动曲线由紧急制动曲线和紧急制动触发曲线组成。紧急制动触发曲线的速度能够保证列车在侵犯该速度时能在目标点前停车,以保证行车安全。分析CBTC控车模式下,列车从超速、制动到完全静止过程中能量的转移关系,并利用能量守恒原则建立紧急制动触发曲线的计算模型。仿真结果表明,提出的计算模型满足IEEE1474．1^TM中的相关要求,具有一定的实际借鉴意义。     

基于制动轨迹的汽车制动性能检测技术研究

为了提高汽车制动性能检测结果的客观性,解决对同一辆汽车进行台试与路试的检测结果不一致的问题,而提出的基于制动轨迹的汽车制动性能检测技术,可以对汽车各个车轮的制动轨迹同时进行检测,从而对汽车制动距离、横向位移、航向角等参数进行实时检测。     

基于汽车安全状况的CST控制方法

为建立汽车制动系统的工作状态与螺纹剪切式汽车碰撞吸能系统之间的联系,提高汽车安全性能的整体水平,提出了基于汽车安全状况的螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置(CST)控制系统思想.即以单片机控制技术为核心,对汽车制动系统的安全性进行实时检测,判断制动系统安全状况,利用毫米波雷达实时监测本车与前方车辆(或障碍物)之间的距离,运用行车安全距离模型以确定本车的安全状态,一旦发现制动失效和制动不良,或距离超出安全范围时,则立即将螺纹剪切式汽车碰撞吸能系统推出至全伸状态,以应对可能发生的危险.当制动系统完好或安全隐患不复存在时,则螺纹剪切式汽车碰撞吸能系统自动回缩,实现根据汽车所处的安全状况自动确定螺纹剪切式汽车碰撞吸能系统工作状态.     

鼓式制动器循环制动瞬态温度场仿真

依据鼓式制动器结构特点和传热学理论,分析了鼓式制动器生热散热过程,运用有限元软件ANSYS建立某鼓式制动器瞬态温度场仿真模型,得出在重复制动工况下制动鼓的温升过程,分析了瞬态温度场的变化情况。根据国家标准进行热衰退试验,通过修改仿真模型的热边界条件,使仿真温度曲线与试验曲线相吻合,确定了鼓式制动器瞬态温度场分析的边界条件及模拟方法。