分布式驱动电动汽车直接横摆力矩控制策略与仿真验证

【目的】改善分布式驱动电动汽车复杂行驶工况下的操纵稳定性.【方法】提出了一种分布式驱动电动汽车直接横摆力矩双层控制策略,上层根据参考模型和车辆实际状态参数,基于模糊控制规则决策出维持车辆稳定所需的附加横摆力矩,并基于Carsim中无控制双移线工况仿真结果,确定了模糊控制变量的基本论域范围;下层以提高操纵稳定性为目标,引入HSRI轮胎模型,并充分考虑电机和路面附着极限等约束条件将所需的横摆力矩进行优化分配,在Matlab/Simulink-Carsim联合仿真环境下建立控制策略,通过正弦迟滞和双移线工况仿真验证控制策略的性能.【结果】仿真结果表明,相比于等转矩分配,正弦迟滞工况和双移线工况下横摆角速度和质心侧偏角的跟踪滞后时间缩短,且最大跟踪误差分别减小了约98%、97%.【结论】直接横摆力矩双层控制策略能够有效地实现横摆力矩优化分配,提高了车辆的操纵稳定性和行驶安全性.     

弯道制动工况下车辆参数估计

【目的】为了准确估计车辆在弯道制动工况下的状态参数,观察松弛长度对车轮侧向力的影响,提出了一种基于无迹卡尔曼滤波器(UKF)的状态参数估计模型.【方法】该模型考虑了单个车轮驱/制动力对车辆稳定性的影响,将松弛长度作估计量来调节侧向力的估算精度.选择典型工况,应用Carsim与Matlab/Simulink联合仿真对模型进行验证.【结果】仿真表明,该模型估计的质心纵向速度、横摆率、车轮侧向力与参考数据100%拟合,质心侧向速度误差较大.【结论】该模型能有效地估计弯道制动工况下的车辆状态参数.     

气相色谱-串联四极杆质谱测定餐厨废弃物中的丙烯酰胺

【目的】建立气相色谱-串联四极杆质谱（GC/MS/MS）检测餐厨废弃物中的丙烯酰胺。【方法】样品经去离子温水提取结合C18 SPE小柱净化或者经甲酸溶液提取/Carrez试剂预处理,MCX柱净化的两种前处理方法进行前处理,然后经过衍生反应,利用气相色谱串联三重四极杆质谱检测,在SRM检测模式下,以离子对m/z       152＞135和m/z 152＞107为定性离子对,m/z 152＞135为定量离子,碰撞气体能量15 V,外标法定量。【结果】该方法在3.0-30 ng•L-1浓度中呈现良好的线性关系,相关系数R2=0.9984,丙烯酰胺的检出限值为1.0 ng•g-1（S/N=3）,回收率为95.3%-108.1%,3个水平添加下的相对标准偏差（RSD）均小于4.3%。【结论】所建立的方法稳定、灵敏度高,可用于餐厨废弃物中丙烯酰胺的测定。     

电动拖拉机机械电磁式振动馈能装置设计与性能研究

【目的】基于能量回收再利用的原理提出一种机械电磁式振动馈能装置,为解决电动拖拉机电池电量匮乏与持续工作时间短等问题提供参考。【方法】采用双单向离合器和齿轮齿条机构设计机械电磁式振动馈能装置,将其安装在电动拖拉机底盘与动力电池组之间,对装置的机械传动进行理论分析,考虑齿轮啮合副的啮合阻尼、时变啮合刚度、齿侧间隙、综合传递误差以及单向离合器储备间隙等因素,建立振动馈能装置的动力学模型。对该模型特性进行分析,并就位移激励频率、振幅和外部负载对装置能量回收性能的影响规律进行仿真分析。最后试制样机,进行台架试验。【结果】仿真和台架试验结果显示,在位移激励频率为4 Hz、振幅为6.0 mm和外部负载为120 Ω的工况下,振动馈能装置的能量回收率最大,分别为34.94%和33.04%。同时,根据装置的电能再生率曲线可知,当位移激励一定时,电能再生率随外部负载的增大而增大;位移激励振幅越大,频率越大,装置的电能再生率也越大。【结论】所设计的机械电磁式振动馈能装置可以满足电动拖拉机振动能量回收的要求,具有明显的能量回收性能,能够为电动拖拉机振动能量的回收和电能补给提供技术支撑。     

混合动力三轮摩托车制动能量回收系统控制策略

制动能量回收技术是有效解决摩托车面临的环境污染严重和能源损耗大等问题的技术方案之一.本文以混合动力三轮摩托车为对象,在分析制动能量回收方案、电磁制动力调节和充电电流控制的基础上,制定了制动能量回收控制策略并进行了实验.实验结果表明,制定的制动能量回收控制策略制动平稳,能量回收效率能达到6.3%~9.9%.     

计及电池寿命衰减的串联式混合动力拖拉机控制策略研究

【目的】延长混合动力拖拉机的电池寿命并提高其发动机燃油经济性。【方法】在传统的功率跟随式控制策略基础上，综合考虑电池荷电状态、电池温度和单体电池最高最低电压差对电池使用寿命的影响，对控制策略进行优化；建立电池寿命衰减模型对容量衰减量进行量化，在ADVIOSR仿真系统中进行运输工况仿真，在基于dSPACE的快速原型仿真试验台架上进行犁耕工况试验。【结果】相比于传统的功率跟随式策略，改进控制策略的燃油经济性可提高2.4%，电池容量衰退缓减率达到14%～25%。【结论】改进后的控制策略能够在满足拖拉机动力性能的基础上有更好的燃油经济性，在降低油耗的同时电池寿命得到了有效提升。本研究可为后续复杂的能量管理控制策略提供参考。     

考虑非线性的水轮机调节系统协同进化模糊PID仿真

【目的】针对水轮机调节系统常规PID控制存在的适应性不足问题,采用模糊PID控制作为水轮机调节系统的基本控制策略,为水轮机调节系统的有效控制提供支持。【方法】采用基于模型综合特性曲线的非线性水轮机模型,建立水轮机调节系统模糊PID控制仿真模型,通过协同进化算法同时优化模糊PID控制的3个比例因子和模糊规则,并以实例验证所建水轮机调节系统的控制性能。【结果】通过对不同工况点的优化得出一组适合于全工况的通用有效模糊规则。与常规PID相比,协同进化模糊PID仿真控制使调节时间缩短了28%,超调量减少了49%,振荡次数减少了50%。【结论】引入了非线性水轮机模型,使得系统建模更加合理,仿真结果更加真实可信。采用协同进化模糊PID的水轮机调节系统的控制性能优于常规PID控制,该控制策略能使系统良好地适应运行工况的变化。     

混合动力汽车多能源动力总成控制分析

本研究对串联式和并联式混合动力汽车的控制策略进行了分析。在CYC NEDC和CYC HWFET循环工况下,通过仿真分析比较了分别采用电力辅助控制、自适应控制、遗传实时控制3种不同控制策略的车辆性能。结论表明,采用遗传实时控制策略可以有效提高汽车的燃油经济性、排放性能。在NEDC路况下行驶,遗传实时控制相对于辅助动力源控制,燃油经济性改善47.4%,HC排放降低6.2%,CO排放降低24.6%,NOx排放降低7.7%;遗传实时控制相对于自适应控制,燃油经济性改善20.4%,HC排放降低0.6%,CO排放降低29.5%,NOx排放降低13.5%。在HWFET路况下行驶也得到比较理想的结果。     

基于超级电容辅能的电动微耕机复合电源系统研究与试验

锂电池组为单一动力源的电动微耕机在丘陵山地复杂多变的作业工况中,锂电池频繁瞬时大电流波动放电,严重影响锂电池的能效及寿命,本文将超级电容应用在电动微耕机上构成复合电源,并对该复合电源的参数匹配及能量分配策略进行了研究.结合电动微耕机实际作业情况,设计了逻辑门限控制策略,控制系统以主控芯片STM32F103为核心,使用C语言编程,对单一锂电池电源和复合电源两种工作模式下磷酸铁锂电池的工作电流、功率、温度、容量衰退速率等进行了试验与分析.田间试验表明,在一定土壤条件下,复合电源工作模式与单一锂电池电源相比,针对电机不同转速和不同地块,磷酸铁锂电池电流平均波动范围分别缩减14.37,13.07,14.3,15.23,13.77A,平均峰值功率分别下降43.6%,75.2%,77.4%,76.4%,60.3%.由于超出阈值的部分大电流由超级电容补充,磷酸铁锂电池输出电流变平缓,使磷酸铁锂电池组免受突变大电流的冲击;复合电源中磷酸铁锂电池组平均温升相较于单一电源锂电池组分别下降0.13,1.48,1.67,2.26,3.45℃;在试验作业时间内,复合电源中磷酸铁锂电池组平均容量衰退速率分别下降2...     

汽车ABS制动管路压力波动特性试验

为了研究汽车ABS制动管路压力波动特性,获得制动系统控制参数,提高控制品质,将研发的波动负载发生装置进行了台架试验,在制动力为160N(半制动)和320N(全制动)工况下,电机转速分别为400、600、800、1000、1200r/min时,获得了制动管路压力波动特性.结果表明,ABS制动系统管路压力呈一定规律的波动状态,在160N制动踏板力时,压力波动幅度较大;320N制动踏板力时,压力波动范围较小;压力与驱动电机转速有一定的关系.