履带车辆试验台架负载模拟技术标定方法研究

为在履带车辆整车试验台架上精确复现车辆行驶过程中所受路面负载及惯性负载,本文中对台架负载模拟的精度开展了标定研究。首先分析了履带车辆在复杂行驶工况下的动力学模型,对整车进行了等效惯量建模,并利用速度跟踪法建立了加载模型。为研究该模型下系统惯量模拟的误差,提出了以标准惯量飞轮组标定电模拟惯量的方法对系统模拟精度进行了标定。标定过程中考虑了系统阻力矩和原有机械惯量对结果的影响,并在稳态和动态两种状态下对惯量模拟的响应时间进行了分析。标定结果表明该系统具有较高的模拟精度。经标定的系统整车试验结果表明了标定方法的有效性。     

带随机网络时滞补偿的测功机动态负载模拟

本文研究了控制网络传输时滞影响下测功机加载控制算法。首先,针对一款前驱电动汽车,建立车辆与台架动力学动态耦合模型和服从均匀分布的随机网络诱导延时数学模型。其次,为改善测功机网络控制系统负载模拟性能,提出了一种基于预测控制结构的随机网络诱导延时补偿算法;接着通过系统增广将随机系统跟踪控制问题转化为鲁棒镇定问题,并分析系统H∞性能,通过非线性优化问题得到系统控制增益。最后,进行了防抱死制动控制台架测试的仿真,结果表明:提出的方法可大幅提升测功机负载模拟精度。     

前驱电动汽车防抱死制动中滑移率控制的动态负载模拟

本文中旨在研究在试验室台架上准确模拟电动汽车防抱死制动过程电制动系统的动态机械负载,实现滑移率控制策略的台架测试。针对某一前轴驱动式电动汽车,在MATLAB/Simulink平台上建立了考虑传动系半轴特性的整车动力学模型和台架模型,选取了一种电机与液压制动力共同完成滑移率调节的控制策略作为测试对象。在此基础上提出了两种动态负载模拟方法,即前馈法和逆模型法,进行了不同路面滑移率控制效果台架测试的仿真,并与负载模拟PI法进行了对比。结果表明,前馈法和逆模型法的滑移率模拟误差大幅减小,提升了防抱死制动的台架测试精度,使滑移率控制效果能得到正确评价。     

基于滑模自抗扰的电制动系统动态负载模拟

为精准模拟传动系弹性及齿隙作用下电制动系统非线性机械负载,提出了自适应模糊滑模自抗扰的测功机控制算法。首先,针对一款前驱电动汽车,建立融合感应电机模型的车辆及台架机电一体化模型,引入典型正常制动和防抱死制动控制作为测试对象。其次,构建扩张状态观测器估计台架系统未建模动态,以自适应模糊滑模控制测功机实时模拟高度非线性机械负载。最后,开展了制动控制策略台架测试的仿真研究。结果表明:提出的方法可精确模拟电制动系统动态负载,有效提高制动控制算法台架测试精度。     

新能源汽车动力总成台架设计与集成

简要叙述了新能源汽车动力总成台架的系统结构及新能源常用设备的集成方法,并结合试验说明了该台架能进行道路负载的模拟并在NEDC工况下动态运行。     

基于加权自适应递推最小二乘法与EKF的锂离子电池SOC估计

为了实现锂离子电池荷电状态(SOC)的精确估计,建立锂离子电池的二阶等效模型,提出基于加权自适应递推最小二乘法与扩展卡尔曼滤波(ARWEKF)的锂离子电池SOC估计方法。通过静态和动态工况下的仿真和试验进行验证,结果表明:ARWEKF算法的估计精度高于扩展卡尔曼滤波(EKF)算法和基于遗忘因子的递推最小二乘法(FFRLS),其模拟仿真的最大绝对误差为1.36%,均方根误差为0.42%,静态工况试验下的AE为0.67%,RMSE为0.21%,动态工况试验下的AE为1.86%,RMSE为0.56%。     

面向发动机台架测试的整车信号模拟系统

为解决发动机台架测试过程中的信号模拟问题，提出面向发动机台架的信号模拟系统，并详细介绍了该系统的硬件、软件及算法实现。该系统主要采用网关实现CAN总线关键信号模拟，通过台架试验验证了系统模拟的信号更准确、同步性更好，可大幅提升试验效率，工程应用较好。     

直喷涡轮增压汽油机动态响应特性理想恒速模拟及评价

鉴于在发动机台架上难以实现发动机动态响应特性的直接测评,提出直喷涡轮增压汽油机动态响应特性的理想恒速模拟。基于稳态性能试验,建立发动机热力学模型并将其扩展以适用于瞬变过程模拟;假定平衡发动机动力输出的负载响应时间为零,模拟发动机恒定转速下动力输出随节气门开度的瞬变关系,并在此理想条件下评价发动机的动态响应特性。将该方法运用于评估J、P两型涡轮增压器对1.5T GDI发动机动态响应特性的影响,实现了发动机和增压器的合理匹配。     

基于状态观测器的天然气发动机控制策略研究

针对天然气发动机,在建立进气空燃比均值模型的基础上,根据稳态工况下精度高、瞬态工况下响应快的控制需求,在稳态工况下设计了闭环状态观测器,保证了对进气量的精确估计;在瞬态工况下设计了进气量开环而压力闭环的状态观测器,在确保对进气量估值具有较高精度的同时提高了估计实时性.结合天然气密度补偿策略形成了基于模型的控制策略,通过台架试验对控制策略进行了验证.     

基于小波网络逆系统的汽油机瞬态空燃比预测控制研究

为实现瞬态空燃比精确控制,提出基于小波网络逆系统的复合预测控制策略。利用小波网络辨识空燃比系统逆模型,实现对瞬态空燃比系统中进气量的动态前馈补偿,并将该逆系统与原系统串联构成一伪线性系统,然后结合动态矩阵控制对系统的扰动、误差等进行修正,实现对非线性、时滞、时变的瞬态空燃比系统的预测控制;最后利用瞬态工况试验数据进行仿真,并与台架试验数据进行对比,结果表明小波网络逆模型能高精度地逼近空燃比瞬态过程,结合动态矩阵控制可提高系统的鲁棒性和抗干扰能力,该复合预测控制策略能实现、也适合发动机瞬态工况空燃比的精确控制。     

车架弯扭组合台架疲劳试验仿真

为考虑商用车车架总成在用户使用中受扭转时的工况,台架试验引入了车架轴间扭转角参数。利用车架轴间扭转角度加载就可以利用室内车架疲劳试验台架尽可能的模拟车架的实际工况。然而在试验过程中发现,台架试验与CAE分析模型简化上的差异,导致结果出现较大的差异。本文为提高仿真的精度,建立了尽可能与试验模型一致的仿真模型。在建立台架仿真的模型时,考虑前后悬连接方式对车架的影响,在需要特别关注的部位设置了接触,同时考虑了结构的几何非线性和材料的塑性性能。利用Abaqus有限元软件完成了车架仿台架扭转分析,得到了结构的应力分布,然后将应力结果导入到疲劳软件,计算出结构的损伤和寿命。得到结果与台架试验结果吻合,一致性较高。     

基于仿真与工况模拟的电池测试技术的研究及应用

分析当前电池和动力台架测试过程中采用的测试方法和测试设备;通过电池仿真模型和工况测试模型的搭建,并应用于BTS设备,实现了模拟真实工况测试电池和为被测设备提供模拟真实电池的目的。     

复合工况下轮胎非线性力学特性的分段仿射辨识

为实现复合工况下轮胎非线性力学特性的准确模拟,提出了一种基于分段仿射(PWA)辨识的数学建模方法.采用基于Gauss混合模型的统计数据聚类方法进行轮胎力学特性试验数据聚类,将原始试验数据划分为若干个子集;基于最小二乘算法进行仿射子模型参数估计;结合改进的近似支持向量机算法完成相邻仿射子模型间分界面系数矩阵的求解;将辨识...     

越野车试验台架数据采集系统的设计与实现

试验台架实际参数的数据采集对测功机标定、工况模拟及四驱控制策略的开发具有重要意义.文章设计与实现了基于DSP的纯电动四驱越野车试验台架的数据采集系统.系统采用某公司的TMS320F28335DSP芯片实现了数据采集和CAN总线数据发送,并基于该公司的最新XNET软件平台进行实时数据显示.最后通过功率分析仪对数据采集系统采集的数据进行验证与分析,结果表明,采集系统完全能够满足四驱台架的数据采样的采样率和分辨率.     

基于enDYNA的柴油机瞬态EGR控制硬件在环仿真平台研究

为实现试验台模拟增压柴油机瞬态EGR控制,基于CY6D180柴油机和enDYNA建模软件设计了硬件在环仿真平台。通过典型工况下的模型验证以及仿真平台与台架试验的EGR优化结果分析,表明该仿真模型平均误差不超过10%,可辅助试验台架进行稳态EGR优化标定试验。通过该仿真平台的瞬态进气量跟踪测试表明,跟踪曲线的平均超调量在5%左右,且瞬态响应调节时间短,该平台可有效模拟CY6D180柴油机的瞬态响应特性。     

基于WLTC测试循环的颗粒数量排放特性及其与发动机工况的关联性研究

对WLTC测试循环整车的颗粒物数量排放分析结果表明低速段排放占比高,尤其在前50 s的起动阶段,瞬态排放达到WLTC循环的最大峰值;在50～1 800 s阶段,颗粒物数量排放随工况变化趋于稳定。基于颗粒物数量排放分布特性,提出了基于台架开环实时控制系统的WLTC循环前50 s瞬态工况模拟以及基于聚类分析得到11个工况点对WLTC 50～1 800 s台架稳态模拟的测试方法。结果表明:台架模拟前50 s试验工况及控制参数与整车一致性较好,颗粒物数量排放与整车结果偏差为4. 2%,基于聚类分析50～1 800 s得到11个工况点的颗粒物数量排放结果相对整车试验偏差为8. 7%。与整车实测结果一致,满足工程开发评估要求。     

基于改进纯跟踪的智能车路径跟随方法

为提高智能车的路径跟随精度和行驶平稳性，提出一种基于改进纯跟踪的路径跟随方法。首先建立纯跟踪路径跟随模型，分析纯跟踪模型在初始偏差条件下的控制效果；然后将航向偏差作为反馈变量对纯跟踪方法进行补偿，并以横向偏差和航向偏差为输入、以补偿权重为输出，采用类模糊方法实现补偿权重的动态调节；最后通过实车试验选定控制参数，并验证所提方法的控制性能。结果表明，该方法在不同初始偏差和不同目标行驶速度下能够实现偏差的快速消除，并保证行驶平稳性，具有较好的路径跟随效果，运算耗时较少。     

基于预测的 EFI 发动机自适应混合控制

针对发动机非线性、时滞、时变对象在线控制问题,利用高斯函数作为CM AC神经网络的基函数降低网络计算量,结合自适应算法构建发动机空燃比控制方法。在此基础上,为获取精确控制效果,提出采用灰色马尔科夫模型预测下一时刻氧传感器的状况,从而对喷油量进行补偿,以消除由于传感器信号时间滞后对喷油补偿量的影响。在采用台架试验数据确定控制策略模型的结构参数的基础上,对提出的自适应混合控制方法进行了测试。测试结果说明,提出的控制方法不仅保证了稳态空燃比控制的准确性,同时提高了暂态工况下空燃比控制的有效性。     

电液线控制动系统压力反步控制算法研究

为实现线控制动系统液压精确控制,本文中设计了一种新型线控制动系统,通过对该系统进行动力学分析,建立了面向控制的系统动力学模型,基于该系统模型设计出反步控制算法。利用径向基网络逼近连续函数特性,对与系统状态量相关的非线性摩擦力进行估计,作为反步控制器的补偿,并证明该算法李雅普诺夫稳定。基于电液线控制动系统台架开展了多组制动工况测试,结果表明,所设计的控制策略能实现对线控制动系统液压力的精确控制且反应迅速。     

THYL-80发动机台架试验系统技术升级功能拓展

对20世纪80年代引进的THYL-80发动机台架试验系统实施技术升级的设计开发．构建自主研制的发动机台架试验测控装置,设计数字标定接口电路提高扭矩、转速、油耗测量精度,增加变工况自动循环试验功能,通过技术升级拓展了该发动机台架试验系统的技术性能．满足国Ⅲ～国Ⅳ排放法规动态循环工况试验要求。