基于逆系统方法的直驱式AMT换挡控制方法

为提高直驱式AMT换挡品质的稳定性,针对2自由度电磁执行器的特性引入逆系统控制方法。阐述了执行器的结构及工作原理,通过建模分析了执行器参数耦合现象,执行器静态特性测试表明其输出特性具有非线性的特点。引入逆系统方法并分析系统的可逆性,建立执行器的伪线性系统并根据线性系统理论设计状态反馈控制器。扩张状态观测器的引入提高了系统在摩擦阻力时变条件下的输出特性稳定性。仿真与试验结果表明,基于逆系统方法的换挡控制受参数变化影响小,位移控制精度较高,执行器输出特性较为稳定,基于逆系统方法的直驱式AMT换挡性能较为突出,有利于提升AMT竞争力。     

永磁同步电机电磁性能仿真及影响因素分析

为进一步探究永磁同步电机不同结构参数对电磁性能的影响,通过使用Maxwell软件设计永磁同步电机,深入分析了电机槽口宽度、气隙长度以及永磁体宽度等结构参数对永磁同步电机电磁性能的影响。仿真结果表明：增加槽口宽度,电机空载气隙磁通密度基波幅值呈增加的态势,空载反电动势基波幅值呈减小趋势,齿槽转矩增加较为明显;增加气隙长度,电机气隙磁通密度基波幅值呈逐步减小趋势,空载反电动势呈减小态势,但减小幅值不大,气隙长度在一定范围内使得齿槽转矩先增加后减小;永磁体宽度的增加使得气隙磁通密度幅值、电机空载反电动势基波幅值以及齿槽转矩均呈增大态势。通过对不同电机结构参数对电磁性能的影响分析,可为设计优化永磁同步电机提供指导意义。     

电动汽车用内置式永磁同步电动机精确转矩控制方法

提出一种基于转矩观测器的电动汽车内置式永磁同步电动机精确转矩闭环控制方法。通过内置式永磁同步电动机数学模型的建立,分析了基于Popov超稳定理论的模型参考自适应参数辨识方法,为了提高系统的响应速度,提出和采用了极点配置法。研究了自适应模型控制参数对MRAI系统响应时间的影响,并进行了验证和理论分析。仿真和实验结果表明辨识出的永磁体磁通和定子电阻较为准确,转矩观测器可以根据辨识出的永磁体磁通对实际的转矩进行估算,以此和转矩命令值构成转矩闭环控制,从而在永磁体磁通发生变化时提高驱动系统的转矩控制精度,改善电动汽车驱动系统的性能。     

基于泵吸效应的电磁驱动配气机构温升抑制方案研究

根据动圈式电磁驱动配气机构的结构特点和工作原理提出了一种温升抑制方案:利用动圈的泵吸效应,以环形切片作为开关阀片,在无需额外动力源驱动的前提下能够提升动圈与永磁体之间气隙内的气体流量与速度,从而有效强化气隙表面的对流传热效果。通过建立流动区域的数值模型,仿真分析了电磁驱动配气机构工作循环中阀片的响应规律以及气体流动状态,据此对方案结构进行了改进,通过更换材质减轻了阀片的质量并优化了阀片行程。最后开展了配气机构长时间工作下的温升测试试验,结果表明,改进后的方案对执行器温升抑制效果明显,在测量工况下各测量点中最高温升下降12.1℃。     

应用2自由度电磁执行器的AMT换挡控制

为提高机械式自动变速器(AMT)换挡品质,研究一种应用2自由度电磁执行器的AMT换挡系统。阐述了执行器的工作原理,建立了执行器电路、磁路、机械耦合的仿真模型,并对其进行了性能测试。执行器可输出1 200 N的电磁力和2.5 N·m的转矩,并具有较快的动态响应。将AMT换挡过程分成4段,在同步过程中建立换挡品质综合最优的目标泛函,采用最优控制使换挡性能达到最佳。设计了退选挡时序重叠协调控制方法。研制了换挡控制器并完成试验,结果显示在转动惯量为0.03 kg·m2、转速差为620 r/min时换挡,选挡时间17.8 ms,换挡时间为135 ms,冲击度为3.68 m/s3,单位面积滑磨功0.077 J/mm2。退选挡时序重叠协调控制可减少换挡时间11 ms。试验结果表明,结合设计的控制策略,该AMT换挡系统取得了较好的换挡性能。     

新型永磁电机在水泵变频调速系统

Halbach电机是一种新型永磁电机：独特的永磁体结构不仅使其磁极磁场呈正弦分布，而且还可以增加气隙磁通密度，削弱转子轭部磁通密度，这使得在提高电机的功率密度的同时，又可减小电机的体积和提高电机的效率。为提高水泵调速系统的性能设计了Halbach电机本体以及以TMS320F2407A为核心的变频调速系统；为减少加电瞬间对电路器件的冲击效应，在硬件电路中加入了软启动电路。实验数据证明Halbach永磁同步电机在此系统中具有较大的优越性。     

电磁直驱变速器热网络建模与热特性研究

电磁直驱变速器具有响应速度快、控制精度高等优点在汽车领域得到应用。但变速器在工作过程中,其内部会产生大量的热,进而影响换挡执行器的工作性能,降低变速器的换挡品质。针对电磁直驱变速器内部的功率损耗和温升现象进行了深入分析,考虑了同步器与摩擦锥面间、齿轮间、齿轮和轴间以及轴承和轴间摩擦生热,分析了各部分的导热热阻和对流换热热阻,并建立热网络分析模型与各节点的热平衡方程,采用一阶定常迭代求解出变速器内各部件稳态温度值。结果显示,变速器内部温度最高的区域为同步器与换挡齿轮锥面处;且随着驱动电机功率和转速的提升,各节点温度也相应提高;研究结果对之后的电磁直线变速器内部温升补偿研究具有指导意义。     

永磁直驱风力发电机技术综述

永磁直驱风力发电机采用永磁体作为励磁系统,由风轮直接驱动发电机,是风力发电机的主要发展方向,通常采用径向气隙以及轴向气隙结构,包括减小起动转矩、冷却和散热设计、永磁体的固定以及发电机的防雷设计等关键技术。     

基于直接驱动和自增力技术的AMT换挡系统

为进一步提高电控机械式自动变速器(AMT)的换挡品质和系统鲁棒性,提出一种应用直驱自增力换挡系统的AMT方案。设计了直接驱动装置的结构并对其性能进行测试,针对直接驱动技术存在的问题,研究一种具有自增力和提高换挡系统鲁棒性功能的增力式同步器,参考实车的相关参数,研制了直驱自增力换挡系统的原理性样机,完成了技术方案可行性与功能性的试验研究。结果表明,追求的换挡品质相同时,直驱自增力换挡系统同步阶段需要驱动装置提供的最大瞬时驱动力较小,降低了换挡过程中的能量损耗;当增力斜面角θ=116°时,增力式同步器的力放大系数nF约为1.54,实现了换挡系统放大驱动装置输出力和提高换挡系统鲁棒性的功能,为缩小驱动装置体积和降低换挡控制系统设计难度奠定了良好的技术基础。     

电磁执行器直接驱动的AMT换挡机构

为提高机械式自动变速器（AMT）换挡品质并缩短换挡过程动力中断时间,提出了一种电磁直线执行器直接驱动的AMT换挡机构。换挡机构运动总质量为1.37 kg,较传统全电式AMT换挡机构总质量（约1.78 kg）降低23%。对换挡过程进行了分段研究,并在换挡过程数学模型和AMT试验台架基础上,验证了设计方案的可行性。换挡机构换挡过程中无选挡操作,可实现挡位切换时退、进挡同时进行的功能,转速差为500 r/min、转动惯量为0.03 kg·m2,换挡时3挡至4挡的换挡时间约为120 ms,提升了AMT的换挡品质,且仍有进一步提高的余地。研究表明,电磁直线执行器直接驱动的AMT换挡机构可实现自动换挡功能。     

湿式离合器摩擦副瞬态温度场仿真分析

针对离合器接合过程摩擦副过热损坏问题,以某湿式DCT双离合器为研究对象,开展了湿式双离合器接合过程瞬态温度场分布规律研究,借助ANSYS仿真软件获得离合器摩擦副起步和换挡过程中瞬态温度场以及径向温度分布规律。研究表明:接合过程中离合器摩擦副表面最高温度出现在即将接合完成时刻;随径向半径的增大,温度逐渐升高;升、降挡过程中,起步及2挡降1挡工况时离合器摩擦副高热负荷相对较高。     

激振频率和幅值对橡胶衬套动态特性的试验研究

选用某车用减震器橡胶衬套为试验对象,分析幅值和频率对衬套的动态性能影响。通过MTS衬套试验机对测试件进行动态特性试验。首先控制试验力幅值为某一常量,改变加载在测试件上的频率得出衬套动态特性参数的变化结果,分析频率对衬套的影响规律。通过改变试验力幅值来分析衬套动态特性随幅值的变化规律。最后,总结出频率和振幅对衬套动态特性的影响规律。     

挖掘机工作装置结构分析

工作装置作为液压挖掘机最重要的部分,其性能直接影响液压挖掘机的工作性能和可靠性,并且工作装置占挖掘机整机质量的比重较大。因此,在保证工作装置刚度、强度、稳定性要求的前提下,对挖掘机工作装置进行轻量化研究非常有必要。通过对液压挖掘机工作装置斗杆的结构分析和优化,分析斗杆的强度、刚度,确定斗杆是否还有轻量化设计的空间。课题提出的斗杆轻量化研究方法对工程机械的轻量化设计具有参考价值。     

基于ANSYS的桅杆起重机静态性能分析

选取1 000/150吨码头固定桅杆臂架式起重机为研究目标,通过ANSYS对桅杆起重机的具体结构和既定情况进行分析,计算该类结构在最不利工况下静强度、静刚度,通过仿真验证桅杆起重机是否满足起重机设计规范GB 3811-2008规范的要求。     

湿式双离合器液压控制系统充油压力特性仿真分析

针对车辆换挡过程中出现的换挡冲击问题,以某款湿式双离合器液压控制系统为研究对象,运用Simulink仿真软件建立液压系统仿真模型,获得双离合器压力动态响应特性。研究表明,双离合器液压控制系统元件参数对系统压力动态特性有直接影响,合理减小比例压力控制阀出口可控容积、减小阀芯质量和增大离合器活塞面积可降低压力动态响应超调量。     

基于珩磨机主轴往复液压控制系统的特殊伺服阀设计

介绍了在研磨加工领域,主轴往复液压控制系统中的伺服阀,重点介绍该系统中特殊伺服阀的设计和计算。设计的伺服阀的阀芯驱动方式与用比例电磁铁驱动的传统伺服阀不同,该阀芯用伺服电机加滚珠丝杠的方式驱动,可以精准控制阀芯,也可以克服液动力对阀芯位移的影响。     

某MPV车前悬架硬点灵敏度分析与优化

针对某公司前期开发的一款MPV车型的操控稳定性进行了优化。通过在ADAMS/Car中建立该车型的竞品车前麦弗逊悬架总成和转向系统模型,以悬架各硬点为试验变量,K特性关键参数为试验响应,利用ADAMS/iSight模块进行DOE试验设计。然后根据DOE试验结果得出硬点灵敏度表,并在优先考虑优先保证悬架的外倾、前束变化和抗俯仰性能的前提下,结合底盘工程师的开发方式,选取了相对独立的硬点作为优化变量,最后通过优化硬点获得了比较满意的K特性。     

带双负载运行的VIENNA整流器中点电压平衡控制

针对VIENNA整流器结构固有的中点电压波动问题,可以通过双负载结构中调整负载的大小来观察。文章分析了三相VIENNA整流器的工作原理,采用一种电压电流双环结构,空间矢量调制(SVPWM)方式控制运行。针对三电平结构固有中点电压波动问题,通过调节正负小矢量的作用时间,能够达到双负载在大小不同的情况下,直流电压稳定,中点电压平衡的效果,最后使用MATLAB/Simulink仿真证明了此方案的可行性。     

基于STM32的热敏探测器均匀性测试仪的设计

针对传统热敏探测器均匀性测试仪智能化程度低和系统运行实时性差的问题出了一种基于STM32F373的热敏探测器均匀性测试仪的设计方法。测试仪由以STM32f373为核心的电路系统、光学聚焦系统、XY两轴位置控制平台、信号放大与采集系统和控制与显示系统组成,上位机采用VB进行了系统编程。采用热敏探测器进行系统测试,多次测试表明设计的均匀性测试仪的重复精度为0.82%,测试单点时间为1.49s,为小型化均匀性测试仪的设计提供了一种方法。     

反渗透隔膜增压泵隔膜寿命的研究

针对净水机中反渗透隔膜增压泵隔膜寿命短的问题,运用UG软件对隔膜的受力情况进行流固耦合分析,研究隔膜发生破裂的位置及原因。结果表明,隔膜发生破裂的位置位于小腔体内的圆角边界处,隔膜发生破裂的原因之一是节点应力过大。影响隔膜节点最大位移量的是强迫位移值,与流体静压力关系不大;隔膜节点最大位移量与强迫位移成线性关系,比值为1.092;隔膜节点最大应力值与强迫位移也近似线性关系。