永磁式缓速器转子鼓的瞬态温度场分析

该文运用传热学原理建立了车用永磁式缓速器转子鼓瞬态温度场的计算模型,确定了合理的边界条件,同时考虑了对流换热和辐射换热。利用Galerkin法推导温度场的有限元方程,采用无条件稳定的Galerkin格式离散时间微分项,迭代控制采用新型的变时间步长法,分析了转子鼓的瞬态温度场,同时分析了径向和轴向方向的温度与时间的分布规律,并对轴向温度分布进行了试验研究,结果表明试验值与采用有限元计算的理论值吻合较好。采用温度场分析可以优化转子鼓设计,减小转子鼓温度和温度梯度,从而降低转子鼓的热应力与热变形,有效地提高了永磁式缓速器的制动稳定性。     

车辆用可控整流稳压式永磁发电装置的研究

多块钕铁硼永磁材料由极靴通过非导磁螺钉固定在钕铁硼永磁发电装置转子铁芯上,相邻的钕铁硼永磁材料极性相反,即N极S极间隔排列,组成钕铁硼永磁转子,当转子转动时,磁场旋转,线圈切割磁力线,产生电动势。研发出了三相半控桥式整流稳压器,当钕铁硼永磁发电装置的输出电压低于目标稳压值时,整流稳压器为三相全波桥式整流输出,当钕铁硼永磁发电装置的输出电压高于目标稳压值时,电压信号采样比较电路自动使三相全波整流桥桥臂瞬时断开,降低输出电压,当钕铁硼永磁发电装置的输出电压再低于目标稳压值时,三相全波整流桥再恢复工作,周而复始,整流稳压器通过移相、削波、整流,使输出电压稳定在一定范围内,解决了车辆用永磁发电装置在宽转速、宽负载范围内输出电压保持稳定的问题以及给蓄电池充电的问题。     

基于时变理论的车辆制动系统可靠性评估及动态预测

为了研究整车制动系统的使用可靠性,以某越野车的盘式制动器为研究对象,针对制动系统在使用过程中会受到温度、车速、磨损等随时间变化的不确定性因素的影响,建立了基于时变理论的制动系统可靠性评估及动态预测模型,并应用模糊综合评判对各不确定性因素的影响程度进行了定量化,最后对此款越野车的制动系统可靠性进行了动态预测。结果表明,模型制动距离预测误差为2.1%,误差较小,该模型预测结果有效可行;同时该模型又可对未来t时刻的制动系统可靠性进行预测,可为整车制动安全性的主动预警提供有效参考数据。     

路面不平度对车辆制动过程中轮胎动态性能影响的仿真分析

采用作者建立的非线性时变轮胎模型,仿真分析了路面不平度幅值及路面空间频率变化对地面附着性能的影响。得出路面不平度增大时,使路面对车轮的附着能力下降,因而使制动距离增长的结论。同时说明非线性时变轮胎模型能较真实地体现路面不平度的影响,对不平路面上车辆制动性能仿真是一个有效的轮胎力学模型     

步行船式车辆行走稳定性的比较研究

为研究适用于沿海松软滩涂牧草地面上作业机器的行走机构,达到既不缠草又能利用草根推进的目的,提出了步行船式车辆行走机构。该文对六腿两相位、八腿两相位和十二腿四相位步行船式车辆的质心高度的跳动、前进速度的波动、行走方向的摆动以及步行船式车辆左右摇动进行比较分析,讨论了步行船式车辆的结构及土壤条件对步行船式车辆行走性能的影响及其改善途径。     

基于Matlab/Simulink直驱式永磁风力发电系统的建模与仿真

直驱式风力发电系统不需要电励磁、噪声小、维护费用低、控制简单,在风力发电系统中越来越受到欢迎。在Matlab/Simulink环境下,建立了直驱式永磁同步发电机的风力发电系统仿真模型,模型通过对风速、风力机、永磁同步发电机、全功率变流器进行理论分析实现模型搭建,最终建成整个风力发电系统模型。仿真结果表明,系统能够在不同风速下稳定运行,最终输出的电压波形近似正弦,谐波含量小。     

基于联合收获机平台的覆秸式油菜联合播种机研制

针对长江中下游稻油轮作区水稻收获后留茬高、传统旋耕装置秸秆还田能力不足导致油菜成苗率不高等问题,该研究设计了一种基于联合收获机平台的覆秸式油菜联合播种机。为提高机具通过性,结合曲柄滑块机构运动原理,根据运动学分析对悬挂装置结构进行改进,增大后悬挂装置离地间隙;为实现秸秆覆盖还田,基于联合收获机脱粒装置结构特点增设秸秆粉碎侧抛装置,对秸秆粉碎和抛送过程开展动力学和运动学分析,确定了秸秆粉碎和铺放质量的影响因素。以机具前进速度、发动机动力输出转速为试验因素,以碎土率、厢面平整度、秸秆粉碎合格率和秸秆铺放均匀性为试验指标,开展单因素试验与二因素三水平中心复合试验,得到各因素对试验指标的影响规律及响应面模型。试验结果表明,前进速度和发动机动力输出转速对种床质量及秸秆粉碎铺放效果均影响显著（P＜0.05）,在前进速度2.89 km/h、发动机动力输出转速2210 r/min时碎土率为85.65%,厢面平整度为20.06 mm,秸秆粉碎合格率为90.31%,秸秆铺放均匀性为89.33%,机具作业效果较优。对优化后的作业参数进行圆整并开展验证试验,结果表明,在前进速度3 km/h、发动机动力输出转速2 200 r/min时,碎土率为85.69%,厢面平整度为21.32 mm,秸秆粉碎合格率为89.35%,秸秆铺放均匀性为88.07%,与理论值的偏差分别为0.04个百分点、1.26 mm、0.96和1.26个百分点。研究结果可为油菜机械化播种和一机多用提供新思路。     

基于规则的混联式混合动力系统控制策略

为了进一步提高配备混联式液压混合动力的城市公交车的燃油经济性,充分发挥液压混合动力系统高功率密度的优点,该文提出了一种改进的基于规则的控制策略。通过在Matlab/Simulink环境中建立混合动力系统仿真模型,研究基于规则的控制策略在城市客车用混联式液压混合动力系统的适应性、节油效果等。仿真结果表明：采用改进的基于规则的控制策略,配备混联式液压混合动力系统的城市客车可实现23.4%的节油率。     

基于阶次分析的永磁同步电机噪声源识别

为了识别出永磁同步电机的噪声来源,该文对常见的机械噪声和不同影响因素下的电磁噪声特点进行研究。首先分析了滚动轴承产生的噪声阶次特征,识别出了滚珠内外圈通过频率对应的分数阶噪声。其次通过麦克斯韦应力张量法推导了理想条件下作用于定子内表面的径向力波的频率阶次,结合实测电流谐波分析了不同电流谐波类型下的径向力波特征,通过引入偏心修正系数分析了转子动态偏心对径向力波的影响,从而识别出了不同影响因素下的电磁噪声源。并且建立了永磁同步电机的有限元模型,通过模态试验对定子铁芯和绕组的等效进行验证,由电机约束模态分析获取了电机在实际安装条件下的模态参数,对实测的共振噪声来源进行解释。最后分析了各影响因素产生的噪声对总体噪声的贡献量,指出电机的主要噪声源。该研究可以识别出永磁同步电机的每一阶次噪声和共振噪声的来源,为进一步的减振降噪奠定基础。     

基于sigmoid滤波器的永磁轮毂电机自抗扰控制

相比燃油拖拉机,电动拖拉机具有节能高效、绿色清洁的优点。分布式驱动电动拖拉机结构简单、控制维度多,能进一步提高电动拖拉机的工作效率和作业精度。但是电机检测转速噪声导致轮毂电机速度波动严重,复杂路面及多种作业工况下进一步加剧了上述问题,严重降低了拖拉机的作业质量。针对上述问题,该研究提出一种基于sigmoid滤波器的线性自抗扰控制（linear active disturbance rejection control,LADRC）以提高轮毂电机的转速稳定性和抗扰动能力。该控制策略在传统LADRC的基础上引入sigmoid滤波器至扩张状态观测器（extended state observer,ESO）,根据输入噪声信号误差变化改变滤波器带宽,以抑制观测误差中的中高频干扰信号,同时避免滤波器积分环节对轮毂电机速度跟踪快速性的影响,具有较快的收敛性。搭建试验平台对所提出控制策略进行试验验证,结果表明：与传统LADRC策略相比,本文所提控制策略在变速和变载工况下的转速脉动分别减小了32%和41.67%,i_q电流脉动分别减小了6.25%和4.17%,可在快速、准确跟踪给定转速的同时,显著提高轮毂电机驱动系统的噪声抑制性能,为复杂环境下电动拖拉机高精度作业提供技术参考。     

基于驾驶员类型识别的双离合自动变速器换挡规律研究

为了使车辆驾驶性能满足驾驶员需求,提出了基于数据融合决策的驾驶员类型识别方法并建立了基于驾驶员类型的换挡规律。首先基于驾驶员的驾驶行为和驾驶意图,对驾驶员类型进行分析,制定了基于驾驶风格的驾驶员类型识别方案。选定能表征驾驶员驾驶风格的有效工况及相应的表征信号后,先采用BP神经网络分类器对驾驶风格进行辨识,再采用贝叶斯融合决策方法先后对同类操纵的驾驶风格辨识结果和所有操纵类型驾驶风格辨识结果进行数据融合决策,最终辨识出驾驶员类型。根据驾驶员类型,引入动力性系数,通过不同类型驾驶员对应的动力性系数值的改变,实现换挡规律中动力性因素和经济性因素所占比例的调整,最终形成基于驾驶员类型的DCT换挡规律。最后,以搭载6DCT的某试验车为对象,对不同驾驶员的换挡过程进行仿真实验,结果表明基于驾驶员类型的DCT换挡规律能够适应不同类型的驾驶员需求。该研究为驾驶员类型识别和智能型换挡规律的制定提供了参考。