基于扭矩的汽油机控制模型开发及验证

开发了基于扭矩的控制模型,包括传感器信号处理模型、扭矩模型、怠速模型、节气门模型、空气系统模型、起动控制模型等。为了验证基于扭矩的控制系统,将基于扭矩的控制系统写入自主开发硬件,在发动机台架上进行了测试。结果表明发动机起动迅速,起动时间在3 s以内。怠速转速稳定,怠速转速波动在±10 r/min以内。进怠速和出怠速时过渡平滑。瞬态工况过渡平滑,发动机最高转速运转稳定。基于扭矩控制模型扭矩控制精度在5%以内。试验结果表明自主开发的系统控制功能基本完备,能较好地满足扭矩控制要求。     

柴油机高压共轨系统高压油泵驱动扭矩仿真研究

针对BOSCH CP2高压油泵,用MATLAB/Simulink建立驱动扭矩模型,并通过试验验证模型的正确性。仿真计算分析了结构参数和转速、轨压、喷油量、温度对驱动扭矩的影响,并为共轨系统扭矩控制中的高压供油泵需求扭矩提供了基础模型,也为高压油泵的选型和设计提供指导。     

P2混合动力离合器辅助发动机起动控制方法研究

为实现P2构型混合动力系统离合器辅助发动机起动的平顺控制,提出一种离合器与电机协调控制方法。建立了P2构型混合动力系统的动力学模型,并对离合器辅助发动机起动的控制过程进行了仿真分析。制定了离合器前馈+反馈并结合扭矩观测的控制策略,通过增加电机转速与DCT离合器之间的滑摩差,避免了起机过程中出现的转速波动给车辆带来冲击,同时给出动力电机扭矩的控制方法,实现了扭矩的合理分配。仿真分析和整车试验表明,所提出的扭矩控制方法可有效避免P2构型混合动力系统离合器辅助起机过程的冲击,实现了发动机起动各阶段的平稳过渡,确保车辆行驶的平顺性和舒适性。     

基于复合神经网络模型的四轮独立驱动电动车控制

针对四轮独立驱动电动车的运动控制，提出了一种基于Ackerman转向模型和神经网络方法的复合模型，用于对各个车轮转速进行仿真和控制。这种复合模型的特点是结构非常精简，其参数可用实际整车数据来直接整定，尤其适合于车辆的中低速运行控制。     

电动汽车用感应电机的最小二乘支持向量机逆控制EI北大核心CSCD

针对电动汽车驱动用感应电机采用常规PI控制时转速波动较大、调节器参数调节困难等问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的电动汽车感应电机逆控制法。首先建立了电动汽车驱动用感应电机的数学模型,并证明其可逆。然后利用LSSVM建立感应电机的逆模型,并通过改进的粒子群算法优化LSSVM的参数,将该逆模型串联在原系统中而得到伪线性系统,最后设计线性闭环调节器实现高性能控制。仿真结果表明,与常规PI控制相比,采用LSSVM逆控制时转速跟踪精度显著提高,系统具有较强的鲁棒性。     

混合动力汽车驱动电机控制系统建模与仿真

为使混合动力汽车电动机和发动机2种动力装置有机协调配合,更好地进行实际电机的控制。文章在Matlab/Simulink中,根据无刷直流电机(BLDCM)的数学模型,建立了该模型的仿真模型。模型采用的是转速和电流的双闭环控制方法:速度环采用PID控制,转速环采用电流滞环控制。在Matlab/Simulink中建立独立的功能模块,并与S函数结合,构建了无刷直流电机的控制系统仿真模型。得到的仿真曲线和理论分析一致,可以将PID调节的参数进行实际电机的控制,为电机的系统控制提供了依据。     

基于转速感应的液压旋挖钻机功率匹配模糊控制

基于液压旋挖钻机负荷多变条件下的节能降耗要求,提出转速感应控制的负荷极限控制匹配方法。利用负荷变化引起的转速偏差的检测反馈,调节变量泵的排量,改变泵的吸收扭矩,控制发动机输出转速工作在能耗较低的转速范围,实现发动机与变量泵间的功率匹配;通过模糊自适应在线自整定调节PID参数,优化变量泵在不同工况下的变量调节性能,提高系统对负荷变化的适应性,实现发动机-变量泵系统的最佳效率匹配。经过在液压旋挖钻机平台上的试验论证,该方法达到了优化的目的,功率匹配效果显著。     

电动汽车用感应电机的最小二乘支持向量机逆控制

针对电动汽车驱动用感应电机采用常规PI控制时转速波动较大、调节器参数调节困难等问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的电动汽车感应电机逆控制法。首先建立了电动汽车驱动用感应电机的数学模型,并证明其可逆。然后利用LSSVM建立感应电机的逆模型,并通过改进的粒子群算法优化LSSVM的参数,将该逆模型串联在原系统中而得到伪线性系统,最后设计线性闭环调节器实现高性能控制。仿真结果表明,与常规PI控制相比,采用LSSVM逆控制时转速跟踪精度显著提高,系统具有较强的鲁棒性。     

基于模型的前置前驱变速器加载试验台控制策略设计

针对前置前驱变速器试验台用PLC或PC机控制时加载端产生较大扭矩差问题,提出了基于模型的控制策略设计。该策略基于模型设计,通过使用实时控制器调用动态链接库控制整体系统,采用加载端变频器扭矩模式控制驱动端转速,达到减小加载端扭矩差的目的。改进的控制策略同步控制加载端2个电机的扭矩信号,将驱动端转速作为反馈进行PI控制,试验结果显示改进后加载端扭矩差稳定在12 Nm内,试验达到要求。     

液力缓速器恒速控制策略的仿真研究

简述了液力缓速器工作原理,并给出了所研究液力缓速器台架试验得到的转子转速与制动扭矩之间关系曲线.利用Matlab软件建立了车辆恒速下坡制动模型,通过仿真对比了控制周期、充液量初始值和每个控制周期内充液量变化值等参数对恒速控制效果的影响.根据液力缓速器控制参数的仿真结果,选定各参数最佳值进行了实车道路试验.结果表明,仿真得到的恒速控制策略应用到实际控制中是有效的.     

基于局部线性模型树的高压共轨柴油机排放模型

为研究面向闭环控制的柴油机在线排放模型,以1台高压共轨、涡轮增压中冷柴油机的转速、扭矩、空燃比、燃烧始点、燃烧重心、燃烧终点、最高燃烧温度、最大缸内压力等运转和燃烧的各项参数为基础,运用局部线性模型树对排放物HC,CO,CO2,NOx和烟度进行了仿真研究。研究结果表明,以转速、扭矩、空燃比为输入时,CO,CO2,NOx的仿真结果与试验值具有较好的一致性,以转速、扭矩、空燃比、燃烧重心为输入时,HC、烟度的仿真结果与试验值具有较好的一致性。各排放的期望响应与仿真输出的平均误差在10%以内,线性回归相关系数达到0.96以上。各个排放物的仿真过程单独进行时,可以得到较好的仿真效果。因此,局部线性模型树模型适用于高压共轨柴油机排放物的仿真。     

Design of ferrite magnet CFSM to improve speed response of EPS system

This paper deals with the speed response characteristic of the concentrated flux synchronous motor (CFSM) using ferrite magnets for the electric power steering (EPS) system. To analyze the response characteristic of the CFSM, an analytical method using the electromechanical undamped natural frequency and damping ratio based on the transfer function is proposed. By using the method, the speed response according to the variations of the shape of the permanent magnets (PMs) and rotor core is analyzed. It was analyzed under the conditions of the constant volume of the PMs as well as the constant diameter of the rotor. By using the proposed analysis method, the improved model is desgined based on the initial model fulfilling the required specifications. Finally, the torque and speed response characteristics of two motors are simulated through the finite element analysis (FEA) and MATLAB Simulink.     

同步器摩擦传动机理建模与材料参数影响研究

为探明摩擦副材料参数对同步器同步过程的影响,建立了油膜压力、微凸体压力、同步环轴向力和同步转矩4个模型。利用4阶Runge-Kutta法对油膜厚度和转速差进行耦合求解,求得同步过程中油膜厚度、转速差、黏性转矩、粗糙接触转矩以及总转矩变化曲线。对所建模型进行试验验证后,利用所建模型研究了摩擦材料渗透性、摩擦副表面联合粗糙度、摩擦副当量弹性模量、摩擦因数变化规律对同步过程的影响。结果表明：摩擦材料渗透性减小导致油膜厚度变化速率下降,黏性转矩和粗糙接触响应延迟,同步时间延长;摩擦副表面联合粗糙度增大致使最小油膜厚度增大,黏性转矩峰值减小,粗糙接触转矩响应加快,同步时间缩短;摩擦副当量弹性模量增大导致最小油膜厚度增大,粗糙接触转矩增大,同步时间缩短;正斜率摩擦因数下粗糙接触转矩大于负斜率摩擦因数下粗糙接触转矩,同步时间相对较短。     

机电控制CVT电控电动执行机构参数设计方法（双语出版）

为了使机电控制无级变速器（CVT）能够可靠地传递转矩，快速地调节速比，结合某车型的结构性能参数，对机电控制CVT电控电动执行机构的设计方法进行研究。首先，对机电控制CVT电控电动执行机构的结构和工作原理进行分析，说明电控电动执行机构对CVT速比和从动带轮夹紧力的调节方法，从运动学和动力学的角度研究从金属带式无级变速器的传动机理，获得速比与主动带轮可动盘位移的关系以及保证主、从动带轮可靠传递转矩所需要的夹紧力；然后，根据整车的结构性能参数，明确汽车对机电控制CVT的功能需求和性能要求，以电控电动执行机构中直流电动机的负载转矩最小为目标，设计确定各碟形弹簧的参数和组合形式，在此基础上确定电控电动执行机构中电动机械传动系统的结构性能参数；最后，为验证所设计电控电动执行机构参数的正确性，利用所建立的机电控制CVT传动系统模型在ECE工况下对电控电动执行机构的性能进行仿真分析。结果表明：相对传统CVT液压执行机构，在ECE工况下机电控制CVT电控电动执行机构消耗的能量减少52.2%，同时设计的电控电动执行机构在ECE工况下能够实现实际夹紧力和速比对目标值的良好跟随。     

电动汽车用PMSM的设计与研究

PMSM具有高效率、宽调速、响应速度快等优点而逐步成为电动汽车主驱动系统的主流。通过对自主研发PMSM的主要参数进行推导,分析了参数设计的选择方法,采用Ansoft软件的RMxprt和Maxwell 2D模块对自主研发电机构建模型,进行了有限元仿真,以及对反电势、转矩、齿部磁密和轭部磁密的分布情况做了分析。最后对自主研发电机经过测试,试验结果较好地验证了仿真结果,这为PMSM的设计和参数的研究优化提供了参考依据。     

用于混合动力控制的汽油机动态转矩建模仿真

针对混合动力系统能量管理及动力平稳传递控制策略开发的需要,以MATLAB/SIMULINK仿真软件为工具,建立了发动机平均值模型,模型能够根据发动机转速和节气门开度实时计算出发动机的稳态和动态转矩。在发动机动态试验台上验证了该模型,表明模型达到了需要的计算精度和实时性要求。对给定的转矩曲线进行动态跟随时发动机的节气门开度变化情况进行了仿真分析。模型可用于混合动力控制策略开发中的仿真及在线转矩估计,为并联式混合动力系统能量分配和动态协调控制中的发动机转矩反馈提供了基础。     

轴向永磁轮毂电机的工作性能分析

本文针对轴向永磁轮毂电机的工作性能,推导了不同盘间距下的转差率和盘间距关系的理论公式,以及传动效率的理论方程;利用Magnet软件模拟轴向永磁轮毂电机在不同盘间距时的磁密、转矩、转速等,研究涡流损耗和工作效率,分析节能性,模拟变负载系数与输入转速对系统转速变化、转矩调节范围以及传动效率的影响;搭建试验平台测量了盘间距不同时的工作转矩、转速和传动效率的变化情况以及输入转速对输出转速、转矩调节范围和传动效率的影响。结果表明:随着轴向永磁轮毂电机盘间距的增大,气隙磁密值、输出转速、转矩和传动效率降低;变负载系数K越大,转矩调节范围和传动范围越大,传动能力增强,但效率降低;输入转速增大,转矩调节范围和调速范围增大,传动能力增强,工作效率和节能性下降。     

基于模糊控制的车辆弯道防抱制动系统仿真分析

建立了8自由度的非线性汽车弯道行驶整车模型,在此模型基础上,采用模糊控制理论,分别对车速与轮速的变化、车轮载荷转移的变化以及制动器制动力矩的变化进行计算机仿真。仿真结果表明,采用模糊控制可以达到很好的制动控制效果。     

土压平衡式盾构机刀盘扭矩的计算及试验研究

综合考虑了土压平衡式盾构机的直径、刀盘开口率、刀盘与土体的摩擦系数、盾构机的埋深、盾构机施工地层的土性、盾构机和地层之间的相互关系、盾构机推进速度以及螺旋输送机转速等参数的影响因素,推导出刀盘扭矩的理论模型。在盾构机模拟试验平台上进行试验,分析了两种典型开口率的刀盘在3种典型土层中扭矩的变化及土仓压力对刀盘扭矩的影响。分析结果表明,刀盘扭矩的理论模型与试验结果相符,并能满足盾构机实际施工的要求。     

基于GT—Power的发动机工作过程仿真分析

应用GT—Power软件建立某发动机工作过程的仿真模型，模拟发动机进排气管内流体流速和压力随曲轴转角变化的情况，获得了发动机的气缸压力、温度、功率、扭矩和燃油消耗率等随发动机转速之间的变化规律，并进行详细分析。计算结果可为发动机的设计和性能改善提供一定的理论参考。