发动机性能试验比油耗测量结果的不确定度分析

通过介绍测量不确定度的基本知识,对发动机性能试验中比油耗测量结果标准不确定度的影响因素、分量计算、不确定度的建模及其评定、数据处理方法作一介绍,有望为同类试验测量结果中不确定度评定方案的确定和后续处理提供参考.     

发动机性能试验比油耗测量结果的不确定度分析

通过介绍测量不确定度的基本知识,对发动机性能试验中比油耗测量结果标准不确定度的影响因素、分量计算、不确定度的建模及其评定、数据处理方法作一介绍,有望为同类试验测量结果中不确定度评定方案的确定和后续处理提供参考。     

基于Maxwell三相异步电机定子斜槽度的优化设计

借助有限元分析软件Maxwell建立三相异步电机的二维模型并进行仿真分析,计算出电机在工作温度为75℃、恒功率负载4kW时的效率和转矩脉动,分析对比不同定子斜槽度三相异步电机的效率及脉动转矩的参数,得到最优的斜槽度。     

交通事故车速估算的不确定因子方法

道路交通事故包含含有很多种不确定的因素,根据这些因素推断车辆碰撞前的速度具有较大的不确定性,无法得到一个准确值。提出一种用于车速估算的不确定因子方法,即采用不确定度理论,通过适当选择不确定度对车速计算结果影响最大的参数作了不确定因子,根据其不确定度推算车速的不确定度和取值范围。分别选取轮胎与路面间的摩擦系数,被撞车碰撞前速度等参数作为不确定因子,给出了该方法在动能和动量等车速算法中的应用。     

结合概率搜索定界的入度统计最短路径算法

Dijkstra 经典最短路径算法包括大量的排序运算,且需要对图中所有顶点进行计算,效率较低.本文针对有向网络,提出了与概率搜索定界结合的入度统计最短路径算法.该算法通过按概率搜索得到一条较短路径,依据路径长度和有向网络结构特征确定和顶点序号相关的节点阻抗最大值;采用入度统计算法代替经典的标号算法,在计算过程中根据节点阻抗最大值,采取一定方式剔除无效顶点(不在最短路径内的顶点),简化网络结构.本文提出的算法不需要进行排序运算,简化了运算过程,并且可以剔除大量的无效顶点,降低了网络复杂度.算例分析表明,相对于Dijkstra算法,结合概率搜索定界的入度统计算法大幅度提高了运算效率,具有实用性.     

高速开关磁阻电机的电感计算与运行分析

高速开关磁阻电机（SRM）常采用角度控制方式（APC）,因而准确计算电感曲线,确定开通关断角对电机的控制非常重要．本文采用能量增量法计算了SRM的静态电感和动态电感特性,分析比较得出动态电感能更好地反映电机的动态特性及饱和特性．根据高速运行的SRM动态电感,确定了合适的角度控制方案．基于有限元软件JMAG-studio,采用场一路耦舍方法,对高速SRM运行于APC的工况进行分析计算,得到了电机的磁场分布及电流、转矩特性．     

轨道交通中的直线感应牵引电机特性分析

阐述了对电机性能影响最大的纵向边缘效应,通过电磁场分析得到该效应对磁场的负面作用,并使用有效初级绕组相感应电势的方式得到等效系数．通过该等效系数将纵向边缘效应考虑到等效电路中去,使考虑纵向边缘效应的电机特性很方便得到计算．实验中分别讨论了电机在不同气隙和供电频率下的推力、法向力、次级功率因数和效率的变化曲线,为直线感应牵引电机的特性分析和在轨道交通中的应用提供了重要方法和依据．     

计算网格对列车空气动力学不确定性的影响

为评价计算网格对明线列车空气动力学数值仿真计算结果的影响,基于计算流体力学,研究了计算网格对列车气动特性的不确定性. 首先根据3种不同尺寸的计算网格及其计算结果,提出了计算网格对列车气动力和表面压力不确定性的计算方法;其次以ICE2列车为研究对象,划分了3种不同尺寸的计算网格,数值仿真得到了列车气动力和典型截面的压力;最后研究了该列车头车气动力和典型截面压力的不确定性. 研究结果表明:数值仿真得到的气动侧力系数与试验数据的误差仅为0.31%;车身迎风侧表面压力的不确定性接近于0;车身表面压力不确定性较大的位置主要位于车体底部,其最大不确定度达到1.42;头车侧力系数的不确定度为0.002 6,而头车升力系数的不确定度为0.509 3.      

丝杠精度动态检测系统设计及其不确定度分析

针对传统的丝杠精度静态检测方法测量效率低、人为误差大的特点,设计了以双频激光干涉仪作为长度基准,圆光栅作为角度基准的丝杠精度动态检测系统.根据行业相关标准,简化行程变动量的求解过程,对丝杠的导程误差进行描述,并通过轴向位置数学模型对检测系统的不确定度进行了分析,为判定系统的检测精度提供了依据.试验表明系统可以对丝杠副进行准确快速的精度检测,其不确定度为2μm/m.     

丝杠精度动态检测系统设计及其不确定度分析

针对传统的丝杠精度静态检测方法测量效率低、人为误差大的特点,设计了以双频激光干涉仪作为长度基准,圆光栅作为角度基准的丝杠精度动态检测系统．根据行业相关标准,简化行程变动量的求解过程,对丝杠的导程误差进行描述,并通过轴向位置数学模型对检测系统的不确定度进行了分析,为判定系统的检测精度提供了依据．试验表明系统可以对丝杠副进行准确快速的精度检测,其不确定度为2μm／m．     

基于汽车加速行驶车外噪声的不确定度研究

在汽车加速行驶车外噪声的测量中,测量结果是否有效、可信或测量品质的好坏等常被质疑,通过将不确定度评定应用于汽车加速行驶车外噪声的测量,可以解决上述问题。     

宽电刷直流电机电磁转矩算法

电刷宽度对直流电机电磁转矩的影响是很大的，因此，在未考虑电刷宽度的条件下所推导出的电磁转矩计算式不够精确，对直流电机尤其是宽电刷直流电机的设计缺乏指导意义。作者详细分析了电刷宽度对直流电机电磁转矩的影响，给出了直流电机电磁转矩的计算方法。实验证明该计算方法更精确、对直流电机设计更具有指导意义。     

Studies of high-efficiency electrical steels used in electric vehicle motors

Application of permanent magnet synchronous motor (PMSM) has been increasingly popular in electric vehicle (EV) area since cost-effective electrical steels were recently discovered. This paper mainly presents the performance and characteristics of EV motors using varieties of high-efficiency electrical steels. At first, the electro-magnetic and mechanical properties of electrical steels are described. Low loss, high induction and excellent mechanical strength are critical criteria to evaluate the electrical steel. However, the gage of electrical steel is a crucial factor to affect the properties. Secondly, the basic principle and algorithm for calculation of efficiency of an EV motor are explained. Finally, the modeling and experimental results for different gages of electrical steel sheets used in EV motors are analyzed.     

对称型多输出齿轮马达的泄漏分析与容积效率

为了研究对称型多输出齿轮马达的泄漏与容积效率，通过对称型多输出齿轮马达的内部结构计算出内外马达不同连接方式下的几何排量，分析了马达的主要泄漏途径，通过建立泄漏的数学模型归纳不同连接下泄漏的一般表达式；同时搭建试验平台测试对称型多输出齿轮马达的容积效率. 研究结果表明:当马达的进出口压力由0.9 MPa增加至5.9 MPa时，内马达工作时容积效率由94.2%下降至80.2%，外马达容积效率由92.5%下降至73.6%，内外马达同时工作时容积效率由88.8%下降至63.2%，差动连接时容积效率由86.0%下降至62.7%；当进出口压差为5.9 MPa时，内马达单独工作容积效率最高为80.2%，差动连接下马达的容积效率最低为62.7%.      

磁浮列车直线电机边缘效应的计算方法与分析

通过对直线电机边缘效应的计算分析，探讨了相关多数之间的作用规律，为有效地利用和控制这些多数的影响，实现磁浮列车直线电机的优化设计提供了依据，文中给出的边缘效应计算曲线，对磁浮列车直线电机的设计计算具有参考价值。     

基于动态规划算法的增程式电动汽车能量管理策略优化

提出了一种动态规划改进算法, 根据约束条件确定未来可达状态序列, 通过计算离散状态点间的转移代价, 在保证求解精度的同时, 降低了离线优化计算量; 利用改进动态规划算法设计了增程式电动汽车能量管理策略, 根据能量管理优化问题特点, 建立了动力系统模型和适用于全局优化求解的系统状态方程, 并确定了以动力电池荷电状态为系统状态量和增程器发电功率为系统控制量; 在迭代计算过程中, 将发动机燃油费用和动力电池电能费用之和作为目标函数, 构建了基于北京主干道不同行驶里程仿真工况, 得到了驱动电机需求功率最优分配结果; 提取了增程器启停状态与动力电池荷电状态和驱动电机需求功率二者之间的控制规则, 利用最小二乘法对增程器功率分流比与驱动电机需求功率的分布规律进行拟合, 建立了基于优化规则的能量管理策略。仿真结果表明: 对于行驶里程为100km的仿真工况, 动态规划改进算法计算时间为7 239s, 与经典动态规划算法相比计算效率提高了78.2%;基于优化规则的能量管理策略能够获得类似动态规划改进算法的控制效果, 2种控制策略的动力电池荷电状态误差小于2.5%;相比实车电能消耗-电能维持型控制策略, 基于优化规则的控制策略能够使整车经济性提高5.4%, 使燃油经济性提高7.9%。      

基于改进人工蜂群算法的轮毂电机多目标优化

为了提高轮毂电机功率密度、降低其材料成本,提出一种改进的人工蜂群算法对轮毂电机性能进行优化设计. 首先利用磁路法建立外转子永磁式轮毂电机各项性能的表达式;其次通过引入个体极值、群体极值以及一对异步缩放因子来克服传统人工蜂群算法收敛速度较慢、探索与开发能力不平衡等缺点;以磁极对数、气隙长度、永磁体厚度等电磁参数为设计变量,将电机的有效质量、功率损耗和材料成本线性加权组成单目标函数,并采用障碍函数法将有约束的非线性目标函数转化为非约束的形式;最后利用遗传算法、传统人工蜂群算法和改进的人工蜂群算法对轮毂电机进行优化设计,并通过有限元法和样机实验验证了计算结果的正确性. 研究结果表明:相较于传统人工蜂群算法,改进的人工蜂群算法使目标函数收敛速度更快;相较于遗传算法和传统人工蜂群算法,改进后的算法使目标函数值最小;相较于原设计方案,优化后轮毂电机有效质量降低13.4%,材料成本降低34.4%,功率损耗降低44.2%,电机效率提高12.0%.      

基于模糊滑模控制的永磁同步液压电机泵变速控制的研究

提出一种永磁同步液压电机泵模型,即把永磁同步电机转子作为液压泵缸体,以进一步提高液压传动的整机效率．通过控制电机转速直接调节泵的输出流量,使电机泵提供的功率与负载匹配,从根本上提高液压调速系统的效率．同时建立了该液压电机泵变速控制系统的数学模型．针对永磁同步电机非线性、多变量、强耦合的特点,将模糊和滑模控制理论运用到永磁同步电机直接转矩控制中,以提高系统的鲁棒性和快速性．对转速阶跃变化进行仿真研究,仿真结果表明该策略具有良好的鲁棒性和快速性．