电动拖拉机驱动系统设计

针对传统拖拉机存在高油耗、高排放、变速器结构复杂等问题,提出了一种电动拖拉机驱动系统的设计方法,对牵引电动机、变速器以及动力电池组等驱动系统主要部件进行了设计选型。以邢台XT120小型拖拉机为研究对象,设计了其驱动系统主要参数,绘制了速度特性曲线、牵引功率特性曲线以及连续作业时间与负荷率、行驶速度的关系曲线。研究结果表明:设计的电动拖拉机不需要频繁换挡,降低了驾驶人员的劳动强度;在有效牵引力范围内,可以充分发挥其作业能力;连续作业时间达到了预期设计目标。     

纯电动轻型车辆电机驱动系统设计

针对纯电动轻型车辆用电机驱动系统,提出了驱动电机与整车联合仿真的分析方法.基于车辆的动力需求,采用有限元法对驱动电机进行设计和分析.以车辆动力性能指标作为设计输入,建立车辆的数学模型.结合电机性能指标与整车数学模型,采用AVL Cruise软件对整车性能进行联合仿真.以一款电动摩托车用轮毂电机驱动系统为例,建立了电机及整车系统的联合仿真分析模型并进行了试验验证.试验结果表明,结合驱动电机与整车数学模型的联合仿真方法,适用于纯电动轻型车辆电机驱动系统的设计和整车性能匹配.     

纯电动旅游客车驱动系统加速过程动态仿真

分析了纯电动旅游客车永磁加增磁直流电机驱动系统结构与工作原理.针对加速工况,分别对IGBT1导通和截止状态建立了电机驱动系统瞬态数学模型.基于控制逻辑利用Matlab/Stateflow建立了控制器模型.结合以上两者得到以加速踏板信号为输入的整车瞬态数学模型.基于该模型进行了加速工况动态仿真并获得加速工况下电机驱动系统的控制特性.该分析有助于进一步改进电机驱动系统控制.     

BJD6100-EV型电动公交车直流驱动系统研究

研究BJD6100-EV型电动公交车的大功率直流驱动系统的控制方法和工作特性.介绍该直流驱动系统的基本控制方法,提出续流调磁的设计思想.仿照汽油发动机测定速度特性的方法,得到了BJD6100-EV型电动公交车直流驱动系统的工作特性.在此基础上,绘制出该车的驱动力-行驶阻力平衡图,并预测了电动公交车的动力性能.通过试验,证明了该工作特性的实用性.     

蓄能式商用车电动液压助力转向系统

电动液压助力转向系统是一种电控助力转向系统。该文提出了一种带有高压蓄能器及线性电磁阀的电动液压助力转向系统结构,利用高压蓄能器进行储能,利用线性电磁阀进行流量控制,可显著降低转向系统对于驱动电机的功率要求,有效提高系统的可靠性,降低系统能耗。基于Matlab/Simulink建立了电动液压助力转向系统机械子系统、液压子系统、转向阻力系统及控制器的数学模型,进行了仿真研究。完成了原理样机的研制工作,并进行了原地转向试验。试验结果表明:带有蓄能结构的系统可以满足商用车转向需求,具有良好的节能效果。     

纯电动客车电动助力转向系统控制器开发

分析了纯电动客车装用液压助力转向系统的缺点,介绍了电动助力转向系统的组成、工作原理。开发了基于DSP56F8346芯片为控制核心的电动助力转向系统控制器,该控制器包括逻辑电路模块和功率驱动电路模块两部分。重点介绍了功率驱动电路和驱动信号分配电路的设计。设计的控制器具有高速数据处理能力和较高的控制精度,能满足纯电动客车电动助力转向系统采用复杂控制策略时对实时性的要求。     

基于CRUISE的纯电动拖拉机作业性能研究

针对拖拉机作业工况研究少,专用仿真软件匮乏,预测拖拉机的性能存在效率低、精度差的现状,分析了拖拉机的运输和旋耕工况,绘制了工况曲线。基于研发中纯电动拖拉机的工作原理和结构方案,利用商业软件CRUISE搭建了纯电动拖拉机的动态仿真平台,并在运输和旋耕工况下对其作业性能进行了仿真分析。结果表明:运输工况下,需求作业速度与实际作业速度平均偏差为0. 01 km/h,驱动电机平均效率为0. 74,续航时间为6. 54 h,平均滑转率为0. 006 8;旋耕工况下,需求作业速度与实际作业速度平均偏差为0. 1 km/h,驱动电机平均效率为0. 859,续航时间为4. 51h,平均滑转率为0. 166 6,与MATLAB中通过编写程序得到的仿真结果基本吻合。证明了拖拉机作业工况制定合理,纯电动拖拉机仿真平台搭建准确,适用于纯电动拖拉机的性能预测和开发。     

基于DSP的电动舵机伺服与控制

主要阐述基于DSP的电动舵机伺服系统的设计与实现,主要研究内容为舵机控制器硬件设计、软件设计和电动舵机伺服系统的性能优化.设计初期对数学模型进行了仿真实验,以事先发现设计不合理的方面,通过仿真中对数学模型的参数进行调整,可以预期数字式电动舵系统的控制律参数.因为数学模型与工程实践不可避免的存在一些差异,所以设计在工程中实现后,还通过电动舵机伺服系统联试试验对控制律参数进行再调整,以满足电动舵系统的性能要求.     

电动助力转向系统助力控制策略仿真研究

分析了汽车电动助力转向系统的结构,选择直线型的助力特性曲线进行控制,通过PID控制方法对电机进行控制,建立电机控制的数学模型,并在Matlab/Simulink仿真环境中搭建出电动助力转向系统模型,通过不断地调整控制器参数观察输出结果,直到使系统的控制效果达到最优.     

纯电动客车自动机械变速器换挡过程控制

为了实现纯电动客车用自动机械变速器(AMT)快速、平顺、准确换挡,以交流异步电机驱动的纯电动客车为研究平台,分析了无离合器的AMT换挡过程控制方法,研究了电机驱动式AMT执行机构控制方法,开发了纯电动客车适用的无离合器多挡AMT系统.经试验场与北京公交线路上的实际考核表明,所设计的AMT换挡过程控制方法满足实用要求.采用该方式换挡的AMT系统已被小批量应用于纯电动客车和混合动力客车中.     

增程式电动汽车电驱动系统多模式切换控制

针对增程式电动汽车(Range-Extended Electric Vehicle,RE-EV)电驱动系统电动机驱动和发动机-发电机-电动机能量传递问题,建立了驱动电机动力学、动力电池动力学和增程器动力学数学模型,设计了电动低速、电动高速、增程低速和增程高速多模式切换控制过程,建立了电驱动系统切换控制逻辑关系,进行了1和10个循环工况下的道路实验.结果表明:速度-时间曲线下的最大爬坡度大于30%,符合性能设计指标;排放-时间曲线下的排放出现在10个工况循环中的2 400s,此时,增程器开始运行;电池容量-时间曲线下的电池放电深度从0.7下降到0.3时,增程器起动并控制电池放电深度在0.3~0.5.     

一种多功能电液动轮椅的设计

目前国内轮椅市场上的轮椅多为人力后轮驱动,其缺点是机动性差、劳动强度大、舒适性差等,而部分电动轮椅多为进口产品,价格昂贵。为此,设计了一种多功能电液动轮椅,该轮椅主要由电机驱动系统、座椅高度液压调整系统、轮椅靠背调整装置等组成,可以实现速度控制、轮椅高度及轮椅靠背倾斜角度的调整,其控制方法简单、结构紧凑,与进口电动轮椅相比价格低廉,应用前景广阔。     

电动助力转向系统的建模和仿真分析

在建立电动助力转向系统数学模型的基础上,对电动助力转向系统的控制算法及控制逻辑进行了分析研究,建立了系统状态空间方程,并对系统模型进行了仿真分析,得出电动助力转向系统的转向动态特性及对路面干扰的响应情况,研究结果为电动助力转向系统的设计与实际应用打下了理论基础.     

可控滚转舵系统滚转控制研究

为解决电动舵机在旋转导弹上的应用,通过分析对滚转导弹的控制,电动舵机系统相对于气动舵机系统的优势及其应用限制因素,提出一类可应用于滚转导弹控制的可控滚转舵执行机构.分析了系统的工作原理,应用动力学和运动学方法,建立了基于此滚转机构的导弹的滚转控制系统的数学模型,模型中引入了弹体的滚转角速度,舵体滚转角反馈外回路和舵体滚转角速度反馈内回路.数学模型的建立为后续滚转控制器及控制系统的设计奠定了理论基础.     

变频调速在智能电动执行机构控制部分的研究

智能电动执行机构是工业自动化系统中的执行单元。它以电动机作为动力源，将控制信号转换成相应的动作来控制阀门的位置。本文分析了国内外电动执行机构的研究现状和发展趋势，并在国内现有同类产品基础上，应用变频调速技术、单片机技术、微电子技术，开发了集执行机构、驱动单元调节控制单元、现场显示仪表等为一体的机电一体化现场总线型智能电动执行机构。智能电动执行机构从结构上主要分为控制部分、执行驱动部分、信号检测部分。控制部分主要由单片机、EPROM、PWM发生器、IGBT逆变器、整流模块、开关量输入输出通道等组成：执行驱动部分主要包括执行电机和机械传动部分。本文主要论述变频调速在电动执行机构中的应用。     

基于实际作业工况的电动拖拉机传动系统参数多指标同步优化

针对电动拖拉机实际作业特点,分析其动力传动系统参数匹配计算方法,提出20 kW电动拖拉机两挡动力传递方案.以同步提升电动拖拉机动力性和经济性为目标,定义了电动拖拉机旋耕最大速度、连续犁耕作业时间、连续旋耕作业时间3个性能指标,建立基于权重系数的多指标同步优化目标函数.以20 k W电动拖拉机为研究对象,对其传动系统参数进行多指标同步优化,并对优化方案下的电动拖拉机动力电池及电机动态性能进行仿真分析.结果说明了本文提出的20 kW电动拖拉机两挡动力传递方案的可行性,同时表明本文提出的基于电动拖拉机实际作业工况的传动系统参数多指标同步优化策略的有效性.     

电动助力转向系统稳定性分析

在建立电动助力转向系统数学模型的基础上，对电动助力转向系统的稳定性进行了分析，应用控制理论推导了电动助力转向系统的稳定性判断条件，分析讨论了影响系统稳定性的结构参数等因素，指出了各影响因素的相应解决办法，为电动助力转向系统及控制器的设计与改进提供了有价值的理论依据．研究表明，对于一个设计定型的电动助力转向系统，各机构部件的许多参数很难改变，可以采用改变电子控制单元中助力增益的方法来使系统稳定工作，即在控制器设计中采用较小的助力增益，并通过试验进行了验证．     

深水钻井补偿绞车的节能机理及解耦控制方案研究

为解决深水钻井电动补偿绞车能耗过高、钢丝绳磨损严重及运动耦合的技术问题,针对不同钻井作业过程,分析电动补偿绞车的节能潜力,提出一套基于能量回收的新型液压驱动方案,可以对不同钻井作业过程中的负载重力势能及绞车回转系统的惯性动能进行回收与再利用;分析电动补偿绞车的运动耦合机理,进而提出多套软硬件解耦控制方案,可以实现升沉补偿运动与自动送钻运动的解耦控制。设计绞车补偿系统的关键结构参数,研制一套原理样机及其试验系统,并针对不同海况与工况进行仿真与试验研究。结果表明:新型液压驱动方案相对于电驱动方案具有明显的节能效果;绞车的大滚筒结构提高了钢丝绳的使用寿命;基于差动行星传动与基于双绞车驱动的两种硬件解耦方案控制效果良好,满足海洋浮式钻井的性能要求。     

网络化电动执行器设计

针对现有电动执行器的不足,提出并设计了一种网络化电动执行器,给出了基于MSP430F449单片机的网络化电动执行器的基本结构与工作原理,介绍了电机驱动控制电路、DDZ-Ⅲ型信号接口、通信接口等硬件电路设计.网络化电动执行器通过现场总线实现远程通信与管理,采用基于Bang-Bang Fuzzy控制的复合智能控制方法,提高了系统的实时性和可靠性.实际运行表明,网络化电动执行器运行稳定可靠,行程控制精度达到1‰.     

电子叉式起重车

美国卡特彼勒拖拉机公司的一个子公司介绍了一种电动叉式起重车的样车。这种叉式起重车由于使用精致的电子控制器,可以节能,该公司设计的这种叉式起重车,不用普通的电阻型发动机控制线路,而采用可控硅装置控制驱动和起重操作时的发动机速