Regenerative braking algorithm for an ISG HEV based on regenerative torque optimization

A novel regenerative braking algorithm based on regenerative torque optimization with emulate engine compression braking (EECB) was proposed to make effective and maximum use of brake energy in order to improve fuel economy. The actual brake oil pressure of driving wheel which is reduced by the amount of the regenerative braking force is supplied from the electronic hydraulic brake system. Regenerative torque optimization maximizes the actual regenerative power recuperation by energy storage component, and EECB is a useful extended type of regenerative braking. The simulation results show that actual regenerative power recuperation for the novel regenerative braking algorithm is more than using conventional one, and life-span of brake disks is prolonged for the novel algorithm.     

非对称式凸轮转子型双定子叶片泵及流量特性分析

针对传统液压泵的不足,研制了一种新型非对称式凸轮转子型双定子叶片泵. 该泵将凸轮转子型叶片泵的结构和双定子的思想相结合,在泵的壳体内设置了内外两个定子和一个转子,其中转子内外凸起数不同,使该泵可输出多级定流量,也能够同时对多个系统供油. 阐述了泵的工作原理与特点,通过非对称式凸轮转子型双定子叶片泵内部结构的分析,归纳出凸轮转子在不同转角下内外泵的理论流量,进而得到泵在不同工作方式下的瞬时流量. 搭建了非对称式凸轮转子型双定子叶片泵试验平台,试验结果表明:与传统的对称式双凸起凸轮转子型叶片泵相比,非对称式凸轮转子型叶片泵的流量脉动更小,大约降低了2%左右,试验结果与理论分析基本一致,验证了理论分析的正确性.      

无级变速器电液控制系统试验分析及故障检测

为验证无级变速器电液控制模块性能是否达到国家统一标准,以液压控制原理与MATLAB仿真技术相结合对电液控制模块的压力水平、调压曲线、重复精度以及阶跃响应的快速性进行分析,并构建台架及整车试验后开发了一套液压控制模块专用试验系统。同时采用油液光谱分析与免疫算法相结合的方式,通过计算零件油液中金属元素浓度含量指标,对无级变速器零部件早期故障进行定位.试验结果表明电液模块速比、压力跟踪的准确性和快速性及热平衡流量均能满足国标要求,故障零件定位精度可达95.3%.      

A New Type of Continuously Variable Displacement Mechanism Used for Hydraulic Motors

A continuously variable displacement mechanism, which is composed of a hydraulic control valve with mechanical-positional feedback to camshaft, was designed for changing the displacement of traditional camshaft connecting-rod low speed high torque (LSHT) hydraulic motor continuously. The new type of continuously variable displacement mechanism is simple and easy to be made. The structure and principle of a continuously variable displacement mechanism was introduced. The mathematic model of the continuously variable displacement mechanism was set up and its static and dynamic characteristics were analyzed with the help of computer simulation. It can be seen that the cam ring on camshaft of the traditional LSHT hydraulic motor can stop at any position between minimum and maximum eccentricity, according to an input fluid pressure signal. And it can also stay anywhere stably through self-adjusting. Besides, it can work stabilized when load impact or oil leakage exists.     

阀控非对称缸位置系统的非线性建模

针对伺服阀控非对称液压缸系统存在的非线性特性,根据液压系统工作原理,应用功率键合图建模理论,建立了阀控非对称缸位置系统的键合图模型.通过模型仿真及试验结果对比,验证了模型的准确性,为应用各种控制策略改善系统性能提供了理论基础.     

液力变矩器性能参数的计算误差及其修正方法

为提高液力变矩器数值模拟的精度,采用CFD(computational fluid dynamics)方法对液力变矩器的变矩比、效率和泵轮容量系数等性能参数进行了计算,对计算误差进行了分析,并提出了相应的误差修正方法.通过分析补偿油液流动对泵轮容量系数计算误差的影响,提出了针对泵轮容量系数误差的修正方法.结果表明:数值计算模型中,忽略摩擦损失和补偿油液流动的影响,将引起变矩器性能参数的计算误差;针对摩擦损失提出的误差修正方法,使算例中变矩器的变矩比和效率的最大相对误差均由16.2%减小到13.9%;按照泵轮容量系数误差的修正方法,泵轮容量系数的最大相对误差由13.9%减小到7.3%.     

复杂电力系统的鲁棒降阶方法研究

针对当前复杂电力系统的数学模型的多变量、高阶次、强耦合,把H∞控制中的模型匹配问题与高阶系统平衡截断降阶方法相结合,提出了鲁棒降阶控制方法．应用这种方法对两区域间互联电力系统进行降阶,并与改进平衡法的降阶系统进行仿真比较,然后对鲁棒降阶系统进行解耦．通过仿真结果可以看出鲁棒降阶方法具有更好的降阶效果,降阶系统可以达到所希望的性能要求．     

基于神经元的电液伺服系统同步控制

为探讨电液伺服系统的同步控制方法,以一个四液压缸大型平台电液伺服同步控制系统为对象,采用实验数据辨识4个液压缸的数学模型,对神经元自适应控制器用于同步控制进行了研究和改进,提出了虚拟主动缸和混合同步神经元控制结构.仿真结果表明:采用虚拟主动缸的同步效果好,最大同步误差为0.261 mm,但需要建立1个液压缸的数学模型;采用混合同步神经元控制结构,不需要建立数学模型,可通过调节参数控制同步误差,较好地实现同步控制,3和8 Hz正弦信号输入时最大同步误差分别为0.431和0.383 mm.     

材料试验机系统负载变化补偿设计

根据电液伺服系统的结构不变性原理,针对非线性电液位置伺服系统的跟踪控制问题,提出并寻找一个可观测量与设计一个补偿器,消除负载及外干扰的影响,使系统始终保持在最佳设计状态。可以证明本系统的这种观测量是伺服阀的负载压力,而所谓补偿器是一个一阶微分环节,因而容易实现。     

基于PIC单片机的液压系统参数检测系统设计

以液压系统参数检测的使用要求与功能设计为基础,采用PIC18F458单片机作为控制器,对液压系统相关参数的检测系统进行了软硬件设计,并用VB6.0为开发平台编制了基于Windows测控软件,可以实现液压系统动态特性的测试。该系统可以在线检测油温、压力、流量等相关参数,并能够实现保存、查找、打印功能。实验表明该系统性能稳定、操作方便、可靠性高,能够满足液压元件测试要求,对于液压系统设计和研究具有重要意义。     

基于波动负载发生装置的液压管路特性分析

为研究汽车制动管路的液压传递特性,以流体力学理论为基础,建立了汽车制动系统液压管路的数学模型。在建模的过程中引入沿程压力损失和局部压力损失对管路压力的影响。建立了带有波动负载发生装置的制动系统AMESim仿真模型,通过改变电机转速的方式分析了制动液流速对管路特性的影响。利用波动负载发生装置试验台进行了台架试验,并在BOSCH-SDL26型汽车性能检测线上进行了波动负载发生装置的实车试验。试验结果验证了制动管路模型能够有效的体现制动管路的压力传递特性。     

涡轮增压器叶片扩压器高速流场仿真分析

对增压器叶片扩压器内部三维流场进行数值仿真研究为了提高扩压器效率,首先要了解扩压器内部流场情况,只有这样才能具体分析和优化扩压器性能,在压气机高速工况下对三种不同叶形扩压器内部流场进行了仿真分析.结果表明:直线机翼形叶片扩压器整体性能和内部流场分布优于另外两种扩压器.     

基于遗传PID的动静液复合转向优化控制研究

由于履带车辆常运行于恶劣的环境中,采用动静液复合转向机构的某型履带车辆在转向过程中,静液系统压力存在较大的波动,严重影响了车辆的转向等性能.为了使履带车辆动、静液系统配合平稳,采用电液比例阀替代实车上采用的充油阀,并在Matlab仿真平台下建立了动静液复合转向的系统模型,对转向过程的静液系统压力变化等情况进行了仿真.为了改善系统的综合性能,设计了遗传PID控制器,控制器可根据静液系统压力波动状况实时控制进入液力耦合器的油量.仿真结果表明,改进后的系统工作过程平稳,动态响应迅速,能够很好地抑制了转向过程中静液系统压力的波动,提高了车辆转向的综合性能.     

高速受电弓-接触网系统动态受流性能的仿真分析

采用了MSC-MARC软件对受电弓-接触网系统的动态受流性能进行了仿真,分别建立了接触网和受电弓两个子系统的有限元模型,通过接触实现了两个子系统的耦合,进行弓网的动态分析．通过仿真,将低速下得到的结果与国外的结果相比较,验证了软件分析结果的正确性．针对高速铁路一种受电弓-接触网的设计参数,对弓网之间的相互作用进行了分析,得到了高速下接触网的动态抬升量,接触压力和离线率,通过参数的调整保证弓网可靠作用达到良好的受流．对高速受电弓与接触网的相互作用进行了大量的仿真并对结果进行分析,为进一步研究高速下受电弓与接触网不同参数的配合奠定了基础．     

液压机械无级传动系统综合控制策略研究

拟合出了发动机稳态输出转矩模型和燃油消耗率模型,给出了发动机最佳动力性和最佳燃油经济性的目标速比。在此基础上建立了液压机械无级变速传动系统和发动机的综合控制方案,给出了相应的油门-速比综合控制策略框图。最后应用Matlab/Simulink软件建立系统仿真模型对其进行仿真分析,仿真结果表明:所设计的综合控制策略能够实现最佳动力性和最佳燃油经济性控制。     

高速列车减振器阻尼特性的影响因素分析

节流阀结构是影响减振器阻尼特性的主要因素,为了得到其结构参数,作者建立了高速列车二系横向减振器内流场的仿真模型。利用计算流体力学的方法分析减振器内部三维动态流场,得到节流阀阻尼孔的尺寸以及开阀阻尼力和开阀速度,并分析了开阀速度和油液温度对减振器阻尼特性的影响。计算结果表明：调节节流阀参数可以得到满足减振器性能要求的阻尼特性;高温时减振器阻尼力减小的两个主要因素是节流阀片易开启以及油液动力黏度降低;开阀速度极小的改变会引起减振器阻尼力发生较大的变化。     

气动翼对高速磁悬浮列车升力特性的影响

磁悬浮列车高速运行时受到较大气动升力作用,尤其是尾车向上的气动升力较大,易使悬浮性能恶化,甚至导致悬浮控制系统失效,影响列车的乘坐舒适性及运行安全性,因此亟待开展高速磁悬浮列车的尾车升力特性研究及改善工作. 对开展过风洞试验的高速磁悬浮列车进行数值模拟计算,得到的列车表面压力系数与风洞实验数据吻合较好,并加装气动翼改善高速磁悬浮尾车气动升力,研究了气动翼角度、数量对尾车气动性能的影响. 研究结果表明:仅安装一个气动翼时,其自身的气动升力随角度的增加而减小,但尾车气动升力则呈现先减小后增大的规律,气动翼角度为12.5° 时尾车升力最小,与原始磁悬浮列车相比气动升力系数减小3.9%,气动翼及尾车气动阻力略有增加;以气动翼与车体切线角度保持不变为基准在尾车安装多个12.5° 气动翼,不同位置气动翼的气动阻力基本相同,气动翼数量增加后尾车气动阻力随之增大;不同位置气动翼的气动升力存在差异,向鼻尖方向气动翼的气动升力递减,尾车气动升力随气动翼数量增加先减小后趋于稳定;各方案中安装2个气动翼的磁悬浮列车气动性能相对更优,与原始磁悬浮列车相比尾车气动升力减小4.6%,整车阻力仅增加1.4%.      

轮对安装偏角对高速列车过转辙器的动力特性影响

高速列车轮对因定位不准会导致不同程度的初始安装偏差,在通过道岔等薄弱环节时轮轨关系急剧恶化,影响行车安全. 为研究车辆在初始安装偏角状态下通过高速道岔的动力学性能,以18号道岔为研究对象建立了具有初始偏转角的车辆-道岔耦合动力学模型,对前轮对偏转、后轮对偏转、前/后轮对同向偏转、前/后轮对反向偏转4种工况进行仿真,结合理论推导与数值仿真分析了不同偏转角对车辆入岔姿态及直逆向过岔走行性能的影响. 研究结果表明:初始偏转角向尖轨侧偏转时会导致轮轨过渡位置提前,甚至造成轮缘接触;初始安装偏角对轮轨垂向力的影响主要与偏角形式及偏转角有关,且偏转角超过一定限度时,岔区固有不平顺会进一步加剧轮轨垂向冲击;轮轨横向力主要受主接触点方向与道岔区横向冲击方向的叠加控制;前/后轮对反向偏转情况下,轮轨接触关系恶化,当偏转角为?2.0～?3.0 mrad,脱轨系数超限,影响行车安全.      

电控液驱风扇冷却系统及其在工程机械上的应用

开发了一种电控液驱风扇冷却系统,解决了工程机械的过热和过冷问题。采用比例溢流阀调节液驱系统的流量和压力,从而调节风扇转速以达到改变系统的散热量。此系统已应用于工程机械并进行现场试验,该工程机械冷却系统包含发动机冷却液散热器、变矩器油散热器和液压油散热器,在作业过程中3个冷却器中的冷却介质始终都维持在最佳温度,采用此冷却系统可提高发动机的经济性,即降低油耗,减小噪声,易布置等特点。     

阀控非对称缸全状态反馈位置系统研究

根据非对称缸电液位置伺服系统的组成,对系统中的阀控非对称缸的数学模型进行了研究,得出基于全状态反馈的电液伺服系统的框图和仿真模型.控制器采用全维状态观测器实现状态反馈,以二阶工程最佳为优化目标.仿真结果表明：该控制器实现了液压位置伺服系统的极点配置,完成了优化目标,验证了全状态反馈控制应用在非对称缸电液伺服系统中的可行性.