电传动履带车辆系统建模及加速性能仿真

随着科学技术的迅速发展,新材料新技术的不断应用,履带车辆传动系统从结构、要素和功能上都日趋复杂化、系统化,其更新换代的周期也日益见短。因此,采用先进的系统建模思想和仿真手段对车辆的性能进行分析与仿真对新型传动系统的开发和现有装备的改造都有着十分重要的意义。基于某小型电机的输出特性试验结果,运用模块化建模的思想建立了零差速电传动履带车辆的系统模型,并在MATLAB/Simulink下建立了整车动态系统仿真模型。然后,参考原车的试验条件,对采用零差速电传动方案改造后的虚拟样车的加速性能进行了仿真,并与原车机械传动的试验数据进行了对比,其结果表明采用零差速电传动方案可以大大提高车辆的加速性能。     

装甲车辆传动装置综合传热建模与仿真研究

以装甲车辆传动装置的传热仿真为研究对象,提出了综合考虑摩擦产热、传热及传动油流动的传动装置综合传热仿真模型,实现了传动装置固体部件传热网络与传动油和冷却空气流动网络的耦合求解,确定了传热仿真流程。对某型车辆传动装置的传热进行了仿真,得到了产热量和传热量的分配关系、传动装置零部件的温度以及传动油的流动等信息,预测了传动装置中高温易于失效的危险部件,分析了环境温度及散热器入口空气流速对传动装置传热性能的影响。仿真结果与试验值符合较好,说明了该方法的正确性和有效性。     

VENET中坦克装甲车辆机动性仿真的研究

以多体系统动力学为理论基础,对真实坦克进行简化,建立了适合在DVENET中使用的坦克模型.并以此模型为基础,提出了对DVENET中的坦克装甲车辆进行动力学分析、运动学分析和地形匹配的方法.最后,根据这些方法建立了坦克装甲车辆的机动性仿真模型,并在DVENET中实现了机动性仿真.     

DVENET中坦克装甲车辆机动性仿真的研究

以多体系统动力学为理论基础 ,对真实坦克进行简化 ,建立了适合在DVENET中使用的坦克模型。并以此模型为基础 ,提出了对DVENET中的坦克装甲车辆进行动力学分析、运动学分析和地形匹配的方法。最后 ,根据这些方法建立了坦克装甲车辆的机动性仿真模型 ,并在DVENET中实现了机动性仿真     

基于虚拟样机的电传动履带车辆性能仿真

建立和分析履带车辆动力学数学模型;应用多体动力学软件RecurDyn建立履带车辆动力学模型及地面模型,通过MATLAB/Simulink建立驱动电机控制系统模型,联合动力学模型与控制系统模型构建完整的整车虚拟样机;利用该虚拟样机对整丰的运动学及动力学分析,并与实车试验数据对比,验证了整车虚拟样机模型仿真的正确性,为电传动履带车辆的研发提供了新的试验方法.     

舰船动力装置传动系统动态仿真研究

采用燃气轮初与柴油机交替使用的CODOG动力装置，既可以减轻重量，便于控制，又可以提高可靠性和经济性。该装置的柴油机及燃气轮机功率、转速及负载转换控制、自动同步离合器的动态性能指标等是影响舰船机动性和操纵性的重要因素。推导并建立了自动同步离合器的基于输入输出端扭矩和功率的统一型数学模型，在Easy5仿真平台上建立了柴燃联合动力装置的模块化仿真模型，并对其切换过程进行了仿真研究，从而为柴燃联合动力装置的设计提供理论依据和强有力的工具。     

电传动履带车辆动力性能协同仿真与试验研究

为了把某轻型履带车辆的机械传动系统改装成双电机独立驱动电传动系统,提出了驱动系统中感应电机、侧传动性能参数与整车设计参数和动力性能参数之间的合理匹配理论。借助动力学分析软件RecurDyn和控制系统分析软件Matlab/Simulink,对整车行走系统及电机驱动系统进行了混合建模和协同仿真,提出了转矩控制策略,分别从协同仿真和实车路况试验两方面对整车动力性能指标进行了客观评价。动力性能指标的仿真结果和试验结果均说明了电机驱动系统和整车参数的匹配是合理可行的,协同仿真模型及控制策略是正确的,体现了电传动履带车辆具有优越的动力性能。     

应用PTC电加热器的卫星局部温度控制系统仿真

PTC电加热器使用具有正温度系数(PTC)的热敏材料作为加热元件，其电阻和发热功率可以根据自身的温度变化自发调节，从而达到控制受控对象温度变化的目的。为了研究PTC电加热器在卫星局部温度控制系统上的应用效果，应用集总参数法建立了这种温控系统PTC加热器及受控对象温度变化的动态特性模型，并对这种温度控制系统应用效果进行了仿真分析，仿真结果表明这种PTC电加热器可以起到降低受控对象温度变化幅度、改善卫星热控效果的作用。     

功能性电刺激脚踏车训练系统建模及仿真分析

针对FES脚踏车训练系统建立数学模型并对模型进行仿真。该系统模型由模式发生器,电刺激关节力矩模型及人机动力学模型组成。根据关节伸展弯曲时,脚踏车曲柄对应角度和速度关系及三组肌肉群的状态,建立模式发生器模型。对腿部肌肉群刺激时序优化得到最终刺激模式。通过计算肌肉在电信号刺激下的肌肉激活度、最大肌肉力、肌肉力长度特性及肌肉力速度特性建立电刺激肌肉力模型,得到电信号刺激肌肉时产生的肌肉力大小及肌肉力在关节处的合力矩。根据拉格朗日方程和关节力矩建立人机动力学模型。采用典型人体数据,以Simulink为仿真平台,通过差分、迭代等方法对系统模型求解,得出刺激信号与肌肉、关节及曲柄的动力学关系。以脊髓损伤患者对训练系统进行实验,对比曲柄处合力矩与曲柄角度关系验证脚踏车系统模型方法正确可行。

Abstract：

Aiming to study FES cycling system,the mathematics model and simulation were presented.The model includes pattern generator,stimulation-joint torque and man-machine kinetic model.Based on three muscles group state,the crank angle and velocity when the joint extending and flexing,the pattern generator model was built.Optimizing the stimulative time sort,the final stimulative pattern was explored.By calculating muscle active,muscle maximal force,the characteristic of muscle force-length and muscle force-velocity under signal stimulation,the electric stimulating muscle model,stimulative muscle force and the torque on the joint can be got.Based on Lagrange equation and joints torque,the man-machine kinetic model was built.Using typical body data and Simulink platform,the relationship of kinetics among the stimulation signal,muscles,joints and crank was found using the method of iteration and difference to solve the system model.From the experimental data of SCI patient on the system,comparing the results of crank torque and crank angle between simulation and experiment,it is showed the model of FES cycling is feasible.     

人工鱼礁流场效应的数值模拟与仿真研究

人工鱼礁流场流态效应的研究,是鱼礁结构设计的重要理论依据,为此提出一种基于CFI原理的用于预测人工鱼礁流场效应的数值模拟方法,模拟了星体型鱼礁在水中两种不同的摆放形式下的流场效应.结果表明,数值模拟能够反映人工鱼礁流场效应,当鱼礁轴线与流向垂直时流态较好,与理论分析结果基本相符.     

基于整车动力学的电动助力转向系统建模仿真

结合EPS的结构和动力学特性,建立了EPS的动力学方程,采用PID控制方法分别对电机进行助力和回正控制,并结合三自由度的整车模型(考虑侧倾影响)和Fiala轮胎模型建立了EPS整体仿真模型.分析了EPS系统对方向盘瞬态响应品质的影响以及路面冲击下汽车纵横向加速度的变化.     

燃料电池混合汽车建模及仿真研究

面向控制系统设计的目的建立了一种燃料电池汽车动力系统的动态数学模型,其中包括燃料电池发动机、DC/DC(直流/直流变换器)、电机驱动系统、动力蓄电池组.采用最小二乘法实现了模型参数估计.基于数学模型及模型参数估计的结果开发了燃料电池混合动力汽车的计算机仿真模型,并应用该模型进行了仿真分析,离线仿真与实测数据的对比证明,所建立的模型具有很高的精度,能够用于控制系统设计及仿真分析.     

仪表板在坦克装甲车辆驾驶系统中的人机匹配性研究的关键问题

通过对坦克装甲车辆驾驶员人、机匹配性研究关键问题的提出 ,确定当前最为重要的关键技术和技术难点 ,为以后的科研工作指出了方向 .     

混合动力电动汽车控制策略的设计与仿真

在给定的道路循环下，考虑电池充放电平衡和发动机燃油经济性，提出了一种模糊逻辑控制策略。应用ADVISOR2002仿真软件建立控制策略模型，通过多种道路循环和不同的控制策略进行仿真分析。结果表明，模糊逻辑控制有较好的鲁棒性，能合理分配发动机和电动机的转矩，并保持电池SOC的变化在误差范围内。     

混合动力汽车性能仿真研究

为预测和分析混合动力汽车的性能，以某型混合动力轿车为研究对象，以现有的研究成果为基础，基于系统的构成和工作原理，应用系统仿真软件Matlab／Simulink，开发完成了该型混合动力轿车的性能仿真模型。仿真分析了其速度特性、电池的荷电状态(SOC)、燃油经济性和排放性能。结果表明，所开发的仿真模型能够很好跟踪循环工况，从而验证了仿真模型的正确性和有效性，也为进一步研究整车控制策略和控制方式，完成性能的优化匹配和协调控制，提高整车性能奠定了一定的基础。     

串联混合电动车辆动力系统的实时仿真

论述了串联混合电动车辆动力系统仿真模型和实时仿真方法。基于MATLAB/Simulink平台,通过CAN通讯将dSPACE和xPC目标仿真环境集成,dSPACE模拟控制单元,xPC环境运行模型,一台个人计算机同时监控dSPACE和xPC环境,并且记录数据。实践表明,串联混合电动车辆动力系统模型的实时仿真明晰了系统过程,验证了实时控制算法的有效性,建立了车辆控制单元快速原型。     

电动车辆双桥驱动寄生功率特性仿真

通过分析双桥独立电驱动车辆寄生功率的产生原因,推导出了寄生功率的判别公式,以及寄生功率流向的判断,进一步提出了寄生功率的计算公式,结合双桥独立电驱动车辆的整车参数,利用MATLAB仿真软件对其进行了仿真,分别以路面附着情况和驱动电动机恒功率输出为依据,得出在电动机恒功率工作时,寄生功率会随着路面附着性能的改善增大,随着行驶阻力的增加而减小的结论。     

舰船电场防护中补偿阳极电流数值仿真研究

概述了如何降低舰船腐蚀等因素在海水中形成的电场信号.推导得到了舰船补偿阳极在海水中产生的电场强度解析式,并给出了数值仿真.进一步利用进化规划算法计算得到了将原始电场降至最低所需的补偿阳极电流最优值,比较了补偿前后的电场大小分布以及实际补偿效果与数值仿真结果.仿真和实验结果表明,舰船电场防护使船体周围海水中的电场明显减少,并验证了基于进化规划算法的补偿阳极电流计算方法的正确性和有效性.