基于AVL Cruise的阿波斯拖拉机动力学仿真研究

为了寻找农用机械整车动力学特征分析的高效、可靠手段,消除整机性能试验研究的诸多弊端,本文采用了当前在道路车辆动力学分析中常用的仿真技术手段,即通过使用AVL公司旗下的一款整车性能分析软件Cruise搭建阿波斯拖拉机的整车模型,对拖拉机的动力性能和经济性能进行了仿真计算,并进行了试验验证。 在道路行驶条件下,对拖拉机的动力性能(最高车速、最大加速度、滑行距离)进行了计算分析;在农田工作条件下,对拖拉机特定工况下的燃油经济性进行了仿真计算。将各种条件下的仿真计算结果与实车试验进行了对比验证。得出以下结论：道路行驶条件下,采用H5档,试验测试得到的最高车速为40km/h,对应的仿真计算结果为40.54km/h,相对误差为1.35%;采用H5档位,0-40km/h加速时间的仿真结果为5.7s,对应的实测时间为5.5s,相对误差为3.6%;H5档的最大加速度的计算值为2.26m/s₂ ,道路试验所测得的H5档最大加速度为2.22 m/s₂;道路滑行以20km/h的初速度滑行距离,仿真计算的结果为54m,对应的实测距离为53m;农田工作条件下,耕地深度22.5cm时,0-6km/h加速试验的实际测量距离和时间为8.2m和6.7s,对应的仿真计算结果为8m和6.5s;以L2档位,8km/h工作时测得的实际油耗为17.2L/h,对应的仿真计算油耗为17L/h。通过试验的验证,搭建的阿波斯拖拉机的仿真计算模型是合理的,计算精度符合要求,能够作为拖拉机整机开发的重要辅助手段。     

农田作业工况下拖拉机性能仿真分析与试验

探究拖拉机在农田作业工况下的动力性及经济性对有效提高农用拖拉机动力传动系统匹配的合理性具有重要意义。首先,定义了拖拉机农田作业工况下的性能评价指标。然后,应用Cruise软件搭建了农田作业工况下拖拉机整车仿真模型,根据实际性能仿真需求,在软件中设置相应的计算任务,完成了农用拖拉机的动力性和经济性的仿真分析。仿真结果表明,拖拉机的动力输出能够较好的适应农机具的加载特性及土壤的特殊性,并具有一定的动力潜力,体现了较好的动力性,在低档位及高档位高转速工况下,体现了良好的燃油经济性。最后,进行相应的实车试验,完成了仿真模型的校验,验证了搭建的拖拉机仿真模型的准确性,此模型可以为后续的拖拉机动力传动系统优化匹配提供模型参考。     

动力性主动脉的仿真建模和性能分析

动力性主动脉瓣(简称动力瓣)是一种新型的轴流式左心辅助装置,将其植入在主动脉瓣的位置可帮助自然心脏将血液从左心室抽取并排放到主动脉腔.现有的动力瓣以7档转速运行,最低转速为3000 r/min,最高转速为9000 r/min,相邻转速间隔为1000 r/min.鉴于活体实验的局限性,需要采用建模仿真的方法来准确模拟动力瓣的流体性能和心血管辅助效果.在体外循环台测试数据的基础上,作者建立了一个动力瓣的动态数字模型,并按照其植入人体的位置和方式,将其嵌入本实验室原有的犬心血管循环系统模型中,仿真计算并得到7档转速辅助下对缺血状态下心血管系统的辅助效果.相关仿真数据和活体实验数据相比,误差小于15%.因此,该动力瓣模型能够准确仿真模拟动力瓣在活体中的作用,并对今后动力瓣的控制方案研究和改进奠定了基础.     

分置式双离合器自动变速器设计建模与仿真

为解决双离合器自动变速器的双离合器总成模块难于生产制造的问题,提出了一种新型的分置式双离合器自动变速器技术方案,分析了该方案的结构特点和工作原理;建立了该变速器的动力学模型,并分析了变速器起步和换挡过程的运动学关系;然后根据整车参数的要求,对变速器主要参数进行了设计;利用AVL Cruise仿真软件,建立整车动力传动系统模型,并进行了整车性能仿真,仿真结果表明:该设计方案的变速器不仅满足了车辆设计要求,而且与普通的双离合器自动变速器相比,在最高车速、最大爬坡度、加速时间、循环工况油耗方面的性能差距在2.5%以内。因此,该分置式双离合器自动变速器设计方案的双离合器模块克服了双离合器自动变速器的双离合器总成难于生产制造的缺陷,具有较好的应用和参考价值。     

基于Cruise的整车动力性和经济性分析

动力传动系统作为影响车辆动力性和燃油经济性的重要部件,开展传动系统的优化设计对车辆研发具有重要意义.文中基于Cruise软件建立了整车模型,将仿真结果对比工信部实测数据,验证了 Cruise软件所建立的车辆仿真模型是可靠的.动力性计算指标误差在3％以内,燃油经济性误差在5％以内,具有较高精度.通过改变传动系统中主减速器...     

锂离子电池系统建模仿真

动力电池测试是动力电池研究的基础,而建立和选择合适准确的电池模型对于电池管理系统开发具有重要意义.为了解决电动汽车仿真时电池模型选取的问题,分别系统的建立了Thevenin模型,Gassing模型以及AVL电池模型,其中,Thevenin模型和AVL电池模型实质上分别为一阶等效电路模型和三阶等效电路模型,而Gassing模型是一种半机理半经验模型.三种模型在非极限工况下,都具有较高的精度,Thevenin模型和AVL电池能够更加准确地描述电池极化环节,AVL电池模型和Gassing模型在剧烈变化工况下误差很小,而Gassing模型能够很好地描述电池在极限工况下的动态特性,且可以反映出温度与内阻的动态变化.     

基于CRUSE研究不同主减速比对汽车动力性的影响

本文论述了江西某款商用车利用Cruise 软件进行动力性模拟计算的过程,并通过将计算值和试验值进行对比,得出了计算值和仿真试验值基本吻合的结论。随后研究匹配不同主减速比对车辆动力性的影响。     

采用Cruise的纯电动轻型越野车的性能分析

根据纯电动轻型越野车前期开发的设计要求,计算出该电动汽车驱动系统主要总成部件的参数理论值.结合汽车动力性和经济性分析的理论计算,借助Cruise仿真软件对该车进行整车建模与性能仿真分析,得到其动力性和经济性的评价结果,并与理论预期值进行对比分析,从而验证了Cruise仿真软件在纯电动轻型越野车驱动系统开发中的应用可行性.     

插电式混合动力车基于最佳燃油效率的能量管理策略及仿真分析

本文使用Matlab/Simulink建立了一种基于最佳燃油效率的PHEV车辆的能量管理策略,并在Cruise所建立的车辆模型环境中进行了验证分析,并与传统车辆的仿真结果进行了比较。     

搭载机电控制无级变速器混合动力汽车模式切换仿真分析

通过分析机电控制无级变速器(electrical-mechanical continuously variable transmission,EM-CVT)的结构特点,提出了搭载EM-CVT混合动力汽车的传动方案,建立了动力源数值模型、EM-CVT模型,分析了混合动力系统工作模式,并针对模式切换时的冲击问题,以减小冲击度为目标,通过分析典型工况下动力源输出转矩特性和各部件的动态特性,提出了基于发动机、ISG电机、自动离合器以及EM-CVT相互协调控制策略。利用MATLAB/SIMULINK仿真平台建立混合动力传动系统动力学模型,并对典型的模式切换过程进行了仿真分析。结果表明,所提出的控制策略能够有效控制混合动力传动系统在模式切换时产生的冲击,提高了混合动力汽车的驾驶舒适性。     

挖掘机动力总成悬置系统建模仿真研究

文章将液压挖掘机动力总成悬置系统置丁整机水平,研究其建模和振动特性;在ADAMS中建立包含动力总成和整机机架的12自由度模型,通过仿真,比较动力总成6自由度模型和12自由度模型的系统模态和振动特性,并获得系统12自由度模型的振动传递率,结果表明12自由度模型更接近实际情况;同时通过实验验证了该12自由度模型的正确性,为...     

回流式无级变速传动系统效率优化匹配策略

针对回流式无级变速传动系统效率变化幅度大,传统无级变速系统匹配控制策略无法确保整个系统处于理想状态,提出了基于系统效率优化的匹配控制策略。建立了发动机、变速器效率数值模型和整车优化模型,利用Matlab/Simulink仿真平台,对优化模型进行求解,得到了发动机目标节气门开度控制表和变速器目标速比控制表,对设计样车的燃油经济性进行了欧洲市区与城郊行驶循环(ECE+EUDC)工况仿真验算,结果表明:基于系统效率优化的匹配控制策略可提高整车燃油经济性1.5%左右。     

解决传动系统滞后的CVT速比控制策略

无级变速系统响应滞后导致发动机工作点偏离最佳经济性工作线,使车辆油耗增加。为减少系统响应滞后的影响,提出了在计算目标速比时,增加系统滞后时间参数的无级变速器(Continuously Variable Transmission,CVT)速比控制策略。仿真结果表明所提出的控制策略能很好地克服系统响应滞后的影响,使发动机有效跟踪最佳经济性曲线。将考虑系统滞后的控制策略与传统控制策略在10循环工况下进行仿真对比,结果显示所提出的控制策略比传统控制策略油耗降低2.85%。     

回流式无级变速传动系统起步控制特性分析

在充分阐述回流式无级自动变速传动系统起步工作机理和各关键部件工作特性的基础上,建立了该传动系统的动力学仿真模型,制定出离合器自动接合的恒转速起步控制策略,并通过系统仿真分析对所制定的控制策略加以检验.结果表明:起步离合器从动盘存在转速快速提升的特性,在同等起步时间条件下,离合器起步滑摩功低于3 kJ,仅相当于传统车辆起步时产生的滑摩功的1/3.     

金属带式无级变速器电液控制系统控制研究

CVT的电液控制系统（包括硬件和软件）是直接决定CVT无级变速性能的核心部件,分析了金属带式无级变速器电液控制系统计算机控制部分的组成和工作原理,对硬件和软件部分进行了设计,最后进行了台架实验,完成了实验验证.结果表明,所设计出来的控制器具有很好的跟踪性能,验证了控制方法的有效性.     

基于动态响应的无级变速传动系统速比控制策略

为提高无级变速车辆的动态性能,建立无级变速传动动力学模型,在考虑后备功率对速比变化率的影响后,计算出由后备功率所限制的最大速比变化率,并运用Matlab/Simulink对汽车的急加减速工况进行仿真.结果表明:采用速比变化率控制方法能有效消除汽车的负加速现象,使汽车加减速过程中的平顺性得到明显提高,且能够提高汽车加减速时的响应速度.     

非圆齿轮无级调速特性分析与设计

针对非圆齿轮的时变速比特性,采用多段函数构造法实现了非圆齿轮副预设速比函数的再现设计;结合工程实际,提出了一种新型的非圆齿轮无级调速机构,推导了非圆齿轮无级调速机构的基本参数与输出速比的影响规律。根据机械原理、齿轮啮合理论与现代设计方法,采用SolidWorks和Adams等软件,建立了非圆齿轮无级调速机构的仿真模型,对非圆齿轮无级调速机构进行仿真,结果表明：改变非圆齿轮副间的相位差,该无级调速机构可以得到变化的输出速比,获得了该无级调速机构的输出速比与相位差的影响规律;搭建了非圆齿轮实验台,得到非圆齿轮副的实验速比与理论速比变化趋势一致,最大实验误差6.8%,验证了无级调速机构和非圆齿轮理论分析的可行性和正确性。     

带式无级变速器性能试验台的开发

基于对橡胶带式无级变速器(CVT)基本结构和调速原理的分析,开发了一套对带式CVT调速特性、承栽能力、传动效率等进行测试的试验台,主要实现对输入输出转矩和转速的测量以及对移动盘轴向位移的提取.在该试验台上对一款CVT样机在不同的速比、转速、负载下调速特性和传动效率的变化规律进行测试,测试结果验证了理论分析,得出不同工况下CVT调速特性和传动效率的变化规律,并根据试验结果给出了提高传动效率的途径.     

变频压缩机性能仿真建模

为了提高变频压缩机性能仿真模型的精度和通用性,把变频压缩机的运行工况离散为无穷多个定速压缩机,在试验数据的基础上,提出了一套描述变频压缩机制冷剂质量流量和耗功率的模型形式,并给出了模型中参数的计算方法。用二次函数的形式描述基频下的制冷剂质量流量和压缩机耗功率,制冷剂相对质量流量与频率成幂函数的关系,压缩机相对耗功率的自然对数与频率满足二次函数形式。用3种不同的压缩机进行校核,制冷剂质量流量和压缩机耗功率的最大相对误差分别为3.95％和4.40％。