分布式电驱动汽车驱动力矩优化控制分配

针对分布式电驱动汽车在加速转向行车工况下车轮驱动力矩的控制分配问题,提出一种具有分层结构的控制策略.在控制策略的上层,为提高控制器对参数不确定和模型误差的鲁棒性,基于滑模控制进行主动横摆力矩计算.在控制策略的下层,构建了以提高车辆操纵性、降低电能损失为目标的优化问题,并基于离线计算和在线优化相结合的方式进行求解.采用Matlab-Carsim联合仿真,验证了控制策略在提高车辆操纵性能、降低能耗上的有效性.      

汽车动力学仿真的轮胎翻倾力矩特性动力学模型

轮胎翻倾力矩特性对汽车烦翻的研究有重要影响,也是导致轮胎有效侧倾角的主要因素,对轮胎力学特性理论建模有重要意义。从理论及试验两个方面阐明了翻倾力矩的产生机理,推导了轮胎翻倾力矩的理论模型,进行了模型参数的试验辨识,给出了模型计算结果与试验数据的对比曲线。     

空气力及空气力矩对汽车操纵稳定性的影响

以 CA770轿车为研究对象 ,从汽车结构角度考虑空气力和空气力矩对汽车回转时的影响 ,对汽车稳态回转时的主要参数进行计算 ,在考虑空气动力特性的情况下 ,分析影响操纵稳定性的重要因素 ,并建立汽车稳态转弯过程的数学模型。研究结果表明 ,随着车速的不断提高 ,空气力和空气力矩对车辆回转时操纵稳定性的影响相应增大 ,从而得出了主要参数的变化趋势。     

滚仰式导引头稳定平台动力学建模及驱动力矩计算

为指导滚仰式导引头稳定平台控制系统的设计,结合李群理论,分析了稳定平台运动学描述方法,推导了广义坐标形式的动力学方程.该动力学方程不仅考虑了加速度力矩,而且综合了质量不平衡力矩、框架耦合力矩及弹体运动产生的干扰力矩等非线性力矩.在此基础上分析了导引头跟踪沿光轴切线飞行的目标时的角速度、角加速度参数.最后针对某滚仰式导引头原理样机,数值计算滚转轴的最大驱动力矩为1.828N·m,俯仰轴最大驱动力矩为0.015 6N·m.     

缓冲结构对静电驱动微桥动力学特性的影响

可动部件是微机电系统(MEMS)工作的关键,微桥作为主要的可动部件,其动力学特性引起了研究人员的广泛关注.即使是设计精准的微桥结构,也会因为残余应力而不可避免地改变初始形态,设计缓冲结构是减少残余应力影响的重要方法.基于欧拉-伯努利梁理论建立的微桥动力学模型,采用多尺度方法进行摄动分析,探讨初始形态、基板与极板间隙、直流偏置电压和交流激励电压幅值对系统共振频率和幅频响应的影响规律.结果表明:初始挠形、直流偏置电压和交流激励电压都具有软化效应,使共振频率漂移到较小的数值范围,且随着拱高增加或基板与极板间隙减小,软化效应增强,随着微拱曲率增大,软化效应减弱;缓冲结构可以削弱软化效应,缓冲结构的褶皱数量在2个以上时削弱效果变化不大,双侧翘曲缓冲结构削弱软化效应的能力强于单侧翘曲缓冲结构.     

变速箱阻滞力矩对齿轮系多体动力学及敲击噪声的影响

为了研究手动变速箱齿轮敲击噪声特性,采用集中质量法建立某乘用车手动变速箱齿轮系的多体动力学模型,计入各齿轮对的时变啮合刚度、齿侧间隙、输入轴转速波动,并考虑齿轮受到的由齿轮搅油阻力、齿面摩擦力、输出轴与空套齿轮内孔接触面的摩擦力引起的阻滞力矩作用,计算挂档及空套齿轮对的啮合相对间距、角加速度、动态啮合力,并计算出各个空套齿轮的敲击噪声。以产生敲击噪声最大的4档空套齿轮为例,分析得到其角加速度、动态啮合力及敲击噪声随齿轮阻滞力矩的变化规律,研究结果表明:合理优化齿轮阻滞力矩可以减少手动变速箱齿轮敲击噪声。     

牵引力控制系统中最优驱动力矩控制

为了解决低附着路面上发动机输出力矩过大引起的驱动轮过度滑转及路面附着系数利用率低的问题,提出了牵引力控制系统中最优驱动力矩控制的概念,并给出了其实现方法.将理论分析结果和实车试验数据特点相结合,利用参考车速来估算路面附着系数并由此计算最优驱动力矩.利用PID控制器控制发动机动态输出力矩以实现最优驱动力矩控制.实车试验结果表明;低附路面上该方法能够有效控制发动机的驱动力矩,使得驱动轮的滑转率保持在最优滑转率处,对路面附着系数的利用率达到90%以上,该方法能够提高车辆在低附路面上的驱动能力.     

独立驱动电动汽车横摆力矩的模糊控制算法

利用驱动力矩独立可控的优点,设计了四轮独立驱动电动汽车直接横摆力矩的模糊控制系统,以提高整车的操纵稳定性。控制器的上层联合反馈横摆角速度和质心侧偏角两个控制变量的偏差,进行模糊PI控制计算出整车所需总的横摆力矩;控制器的下层根据各轮对横摆力矩的贡献、各轮驱动极限和附着极限制定模糊规则,将所需横摆力矩有效地分配到各轮。同时,应用主流的V模式开发方法实现控制算法的快速开发和验证:运用自动代码生成工具,分别将控制算法和整车模型下载到实际控制器和AD5435仿真机,进行硬件在环仿真。不同工况下的仿真结果分析表明:控制系统能够有效地改善车辆的操纵稳定性,控制算法具有可行性和高效性。     

岩石矿物对超稠油氧化动力学特征的影响分析

随着注蒸汽采油经济与环境成本的增加,注空气提高采收率技术越来越受到重视,原油氧化动力学基础研究对注空气采油技术研发具有重要意义。以新疆油田某区块超稠油为研究对象,采用等转化率法,在30~600℃条件下,实验获得了不同升温速率下的原油氧化失重曲线,并计算得到原油样品的氧化活化能,进而揭示了典型岩石矿物对原油氧化活化能的影响。研究表明,该原油及其人造油砂的氧化过程呈现三个阶段:1温度小于350℃且转化率在0~0.5的中、低温氧化阶段,活化能在50~80 kJ·mol-1;2温度在350~450℃之间且转化率在0.5~0.65之间的过渡阶段,活化能从80 kJ·mol-1上升到350 kJ·mol-1左右;3温度在450℃以上且转化率在0.6~1.0的高温氧化阶段,活化能初始维持在350 kJ·mol-1左右,随着转化率增加快速下降到150 kJ·mol-1并稳定;岩石矿物可降低原油氧化的活化能,高温氧化阶段活化能降低明显,中低温氧化阶段影响相对较小;蒙脱石对原油氧化动力学特征的影响在不同氧化阶段影响不同,与石英砂原油样品相比,中低温氧化初始阶段及高温氧化阶段,蒙脱石能进一步降低氧化反应活化能。     

基于横摆力矩的汽车制动稳定性模糊控制

为避免汽车在对开路面制动时出现跑偏或侧滑等危险工况,提出了一种利用横摆力矩方法控制汽车制动稳定性的控制模式,设计了模糊控制器,按照所确定的控制策略进行了仿真。仿真与试验结果对比表明,利用所提出的汽车制动稳定性横摆力矩模糊控制方法,能减少汽车在路面附着系数相差较大的对开路面制动时的侧滑和激转,并使汽车在制动偏驶后能快速恢复到预期行驶车道,避免了汽车制动力不平衡引起的危险工况。     

双电机独立驱动方程式赛车横摆力矩控制策略

为提高电动方程式赛车的操纵稳定性,文章提出一种后置双电机独立驱动方程式赛车直接横摆力矩双层控制策略。上层为直接横摆力矩控制器,分别设计基于横摆角速度的模糊控制器、基于质心侧偏角的模糊控制器和联合模糊控制器;下层为驱动力分配控制器,依据电机特性平均分配直接横摆力矩。基于CarSim与Simulink仿真环境,选取双移线工况进行联合仿真验证控制策略的效果;设计硬件在环试验平台,验证直接横摆力矩控制策略。试验结果表明：横摆力矩控制策略能有效保障车辆的操纵稳定性;低速时,可以实现助力转向;高速时,质心侧偏角控制在2.5°以内,实现稳定性控制。     

汽车后市场对中国经济的驱动

早期由美国汽车公司提出的＂汽车后市场＂这一概念,其本意是指：一美元的汽车在路上跑,就会带来8美元的服务,这8美元包括汽车的配件供应、汽车改装、维修保养、精品美容和车载电器等。简言之,＂汽车后市场＂就是指汽车被售出后,所有与汽车的售后服务相关的消费市场,除上述之外,还包括汽车保险、汽车融资、汽车信息、汽车文化、汽车广告等。现如今中国已经成为世界第二汽车大国,这意味着与汽车消费配套的汽车后市场也将成为一个庞大的、持续高速发展的＂黄金市场＂。中国汽车后市场正迎来新的发展机遇,尤其是在中高档汽车的装饰、美容领域显得日益突出。一般情况下,汽车售后服务在车辆使用4至9年之间的市场是最大的,因此,从2007年开始,我国汽车后服务市场将经历较高的增长,到2010年我国汽车售后服务市场将达到3000亿元以上。     

轴承表面微观特征对齿轮动力学特性的影响研究

为了解轴承的表面形貌对齿轮动力学的影响规律,引入分形理论修正现有轴承间隙公式,建立考虑轴承表面微观特征因素的齿轮—轴承多自由度非线性动力学模型。利用RUNGE-KUTTA法获得时间历程图、相图、POINCARé映射图以及FFT频谱图,研究轴承面粗糙度参数对系统运动状态的影响程度。结果表明:轴承面的粗糙度参数对齿轮动力学响应影响明显,随着其增大,齿轮表面动力学特性变差,这与实际情况吻合。     

温度对大分子体系中动力学无序特征影响的研究

应用Kramers速率理论,从粒子隧穿系数、残存概率以及平均等候时间等方面重点分析了环境温度的改变对生物大分子体系中动力学无序特征的影响。分析结果表明,在较低温度条件下更容易体现单分子酶类催化反应中的动力学无序现象,反之高温条件下则更容易体现过渡态对应的动力学特征。     

切削条件对高速滚齿力矩的影响

采用硬质合金滚刀进行高速滚齿是一种高生产率的加工方法。本文在高速滚齿机上,利用遥测应变仪,测定了工件材料,进给量,切削深度,切削速度,齿轮齿数及螺旋角等对力矩的影响,并得出径节为8时的力矩公式。 比较表明,硬质合金与高速钢滚刀滚齿时,力矩的计算公式基本上是一致的。滚齿力矩随着切削速度的增加而略有下降。     

汽车动力转向器转向力矩的分析与计算

随着21世纪日益突出的能源问题和汽车产品的电子化发展,具有节省能源、结构简单紧凑等显著优点的电子控制式电动动力转向器将是未来汽车动力转向器设计的发展方向,针对这一应用要求,根据汽车转向机构的受力分析得到的转向力矩,对影响汽车转向力矩的主要因素进行了分析,并具体对与向心加速度有关的部分转向力矩的实验曲线用最小二乘法进行了解析式拟合。     

水驱动氢能汽车

东京燃气、JFE CONTAINER及关东农机三家公司就联合开发配备燃料电池的搬运车签订了合同，将在今后五年内开发燃料电池堆垛车（Turret Truck，铲车）。     

颗粒特征尺寸对爆炸驱动惰性金属颗粒运动的影响

在炸药中添加惰性金属颗粒,形成一种特殊的非均质炸药。当炸药爆炸后,惰性颗粒在爆炸产物及爆轰波的驱动下,颗粒能达到较大的速度,对一定方向和范围内的目标造成毁伤效应。由于惰性颗粒在空气中存速能力较差。速度很快衰减,因此可以有效控制颗粒飞散距离。颗粒在炸药中的位置、颗粒的形状以及颗粒抛撒速度对颗粒运动过程和抛撒范围的研究具有重要作用。基于有限元分析软件AUTODYN,建立炸药爆轰驱动单颗粒惰性金属颗粒模型。对炸药爆轰驱动不同位置惰性金属颗粒以及颗粒不同特征尺寸的最大初速度进行计算,对计算结果进行了分析,得到了以上参数对颗粒抛撒初速度的影响及抛散初速度的宏观规律。计算结果为研究爆轰驱动粒子群机制提供了重要的理论依据。     

控制力矩陀螺框架伺服系统动力学建模与控制

为准确描述航天器和单框架控制力矩陀螺（SGCMG）间的相互作用，本文对应用在航天器上的SGCMG进行了全面的动力学分析，并建立了框架伺服系统的动力学模型．同时，为SGCMG框架伺服系统设计了一个扰动力矩观测器，并采用基于扰动力矩补偿的PID控制器对其进行控制．该观测器形式简单，易于实现，并能极大地抑制摩擦力矩、脉动力矩、航天器运动引起的牵连力矩等扰动力矩对框架伺服性能的影响．最后，用一个仿真例子对框架伺服系统的动力学模型及扰动力矩抑制方法进行了验证．