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。     

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.     

MATLAB环境下的分布式硬件在环仿真技术研究

采用主机-客户机多机并行运行技术途径,对MATLAB软件环境中的硬件在环仿真技术进行了研究,解决了要求运算精度高、运算量大的复杂系统在实时仿真时面临的困难,并以某型履带车辆电传动系统为研究对象,开发了集电传动控制系统硬件、车辆及路面环境仿真模型、虚拟视景为一体的分布式硬件在环仿真平台.仿真平台验证了研究成果的有效性,对复杂系统硬件在环仿真研究提供了一种简洁、科学的手段.     

履带车辆动力传动与推进系统集成化建模扭转载荷的时域仿真

利用虚拟样机技术,采用模块化原理,分别建立了发动机、液力变矩器、行星变速箱、液压操纵系统、行动系统等整车各个子系统的模型,通过软件之间的接口,实现了集成化,仿真了车辆在一档工况下爬坡时,车辆动力传动及行动系统的载荷情况,为设计提供了可靠的动态载荷,为试验数据校验仿真模型打下了基础.还可实现对整车在换档、转向、加速等方面的仿真,为传动系统和整车其它系统之间的性能匹配提供了可靠的分析优化模型.     

履带车辆的履带模型与分析

由于履带的存在，使得履带车辆成为一个十分复杂的动力学系统。目前对履带车辆的研究越来越多的运用仿真的方法。履带模型是履带车辆建模与仿真过程中的关键问题。本文分析了履带-地面-负重轮之间的关系，阐述了两种履带模型的建模原理，并将其分别用于基于DADS的履带车辆平稳性模型当中。比较了履带车辆行驶过程中履带对平稳性能的影响，并对产生影响的原因进行了解释。本文的结论有助于运用仿真方法研究履带车辆的性能．     

高速履带车辆悬挂系统动力学仿真

研究了高速履带车辆在不平路面(包括各种障碍)行驶时悬挂系统的动力学响应问题,采用多刚体动力学理论建立了高速履带车辆悬挂系统与地面作用的动力学模型,模型中特别考虑了履带对履带车辆动力学响应的影响。基于Matlab/SimuLink环境对所建模型进行了计算机仿真,并对车辆悬挂系统的动态响应进行了动画输出。仿真实例分析说明本文所建模型和建模采用的方法对高速履带车辆的悬挂系统的设计和动力学分析具有积极的作用。     

基于多体动力学理论的履带车辆悬挂特性仿真研究

采用实体建模的多体系统动力学方法，以某型履带车辆为例，建立了整车实体模型，分析了悬挂系统的非线性特性，并建立了悬挂系统模型。通过该型车辆的变悬挂参数仿真，分析了履带车辆整车模型的动力学特性。数值仿真和现场试验结果的对比表明，采用多体动力学方法研究车辆悬挂特性具有很高的可信度。通过对车辆乘坐舒适性的研究，得出了悬挂参数应随工况而改变（即采用阻尼可调式半主动悬挂）可改善车辆乘坐舒适性的结论。该模型能真实反映车辆行驶时的动力学特性，其建模方法还可以应用于类似车辆的动力学特性研究。     

电传动履带车辆驱动系统建模与转向特性研究

为准确分析某电传动履带车辆转向特性，运用现代设计理论与方法—协同仿真与虚拟样机技术，借助动力学分析软件RecurDyn／Track—HM和控制系统分析软件Matlab／Simulink仿真平台，建立了整车行动部分三维多体动力学模型和控制系统模型。以不同车速υ、不同转向半径R下的转向特性为例，对其进行了理论分析与协同仿真分析，并通过与理论计算和试验结果对比验证了模型的正确性。该方法对深入了解整车的转向特性以及试验调试策略具有重要指导意义，可进一步缩短研制周期，降低研究成本，同时为履带车辆电驱动系统动态特性的深入研究提供了一条新的思路。     

某型履带式自行火炮直线行驶性能仿真研究

采用计算机仿真技术,建立某型履带车辆的虚拟样机,对履带车辆的直线行驶性能进行了仿真研究。首先利用ADAMS仿真软件建立其虚拟样机,并通过与设计数据比较对样机进行初步验证;然后通过行驶仿真试验测得行驶阻力系数,同时得到了车速与路面条件对履带车辆行驶性能的影响规律,确定了履带车辆在各种路面行驶的合理车速;最后,以履带车辆通过2.5m宽壕沟为例,研究了履带车辆在克服各种障碍时的动力学性能。结果表明,应用履带车辆虚拟样机,履带车辆行驶过程中的动力学性能可以得到很好的预测。     

静液传动车辆建模与控制策略仿真

在Simulink中建立了静液传动(HST,Hydrostatic Transmission)车辆的整车动力学模型.提出在马达高压自动变量控制条件下以发动机高负荷率为目标的油泵控制策略.对模型进行仿真试验,在加速试验中,HST和发动机均连续输出极限功率,典型公路行驶工况下,车速大于12km/h时,HST总传动效率在75%以上,而发动机始终工作在高燃油效率的高负荷率区间.仿真结果表明,提出的HST控制策略使传动系统具有良好的动力性和燃油经济性.建立的仿真模型为静液传动车辆的参数匹配与控制策略开发提供有效的验证工具和评估手段.     

高空高速飞行器飞行环境物理仿真研究

针对飞行时间短、速度和高度变化快、工作环境又十分严酷的飞行器，结合航空和航天领域现有相关技术，提出了适合于高空高速飞行的地面物理仿真试验方法——瞬态热平衡物理仿真试验技术。其中，气动热环境下蒙皮表面温度的计算机仿真和物理仿真是瞬态热平衡物理仿真试验技术的中心环节。阐明了把蒙皮表面温度仿真结果作为试验控制参数的思想，并着重介绍了高空高速飞行过程中蒙皮表面温度的动态仿真方法、物理仿真方法以及基于模糊控制的温度控制策略等关键问题，尤其是通过仿真实例分析了基于工程预测方法的动态仿真过程。     

轻度混合动力AMT系统经济性换挡规律优化

装备机械自动变速器(AMT)的混合动力车辆驱动系统包含了发动机、电机和电池以及传动系统,不能按照传统AMT车辆的方法制定其换挡规律.在综合考虑发动机、电机的工作性能以及电池荷电状态的基础上,以燃油经济性能为目标,提出了装备机械自动变速器的轻度混合动力车辆电动机部分助力时的能量分配策略和经济性换挡规律,并进行了仿真.结果表明,采用新的经济性换挡规律,能更加有效地发挥混合动力车辆的性能,提高燃油经济性.     

并联混合动力汽车扭矩协调控制策略仿真研究

对于使用机械式自动变速器(AMT)的并联式混合动力汽车(PHEV),能量管理策略的实现需要对发动机、电机以及离合器和变速箱进行协调控制,为此,建立一个分层控制系统来管理整车的能量分配和实现整车的能量分配策略。能量管理策略的实现层以改善车辆行驶平顺性和减小离合器磨损为目标,协调控制动力和传动系统,实现能量管理层需要的扭矩分配、工作模式切换以及换档等要求。在Matlab/Simulink环境下建立了并联式混合动力汽车动力传动系统的仿真模型,通过仿真进行控制策略的辅助设计并验证了控制策略。当前开发的控制策略已经应用于实车,试验结果表明了控制系统和控制策略的适用性。     

电动汽车无刷直流电机驱动系统实时仿真

在设计开发电动汽车的过程中，采用实时数字仿真可实现并行工程，缩短开发时间，节约开发费用。基于方框图建模工具Simulink建立无刷直流电机驱动系统模型，采用dSPACE实时仿真环境自动生成控制器及被控对象模型实时代码。实时仿真系统具有与实际系统的硬件接口，可以与实际控制器或电机系统直接相连，构成硬件在回路仿真测试或快速控制原型系统。实时仿真与真实系统实验结果表明，实时仿真器与实际系统的响应特性无明显差别，在开发和测试阶段可以代替实际电机系统进行实时闭环测试。     

电动汽车用异步电机矢量控制系统仿真分析

根据异步电机矢量控制原理,建立了电动汽车用异步电机的仿真模型和转子磁场定向下的矢量控制系统模型,并在Matlab/Simulink软件环境下对其进行建模。考虑到时间的延迟,根据定子电压解耦修正算法推导了分析模型,仿真分析结果表明可以改善高频控制的效果。以实际电动汽车用电机为例对模型进行仿真分析,该电机模型具有良好的稳态、动态性能,表明该仿真模型是实用的和有效的。     

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。     

EPS控制单元频响特性测试与系统辨识

控制器是电动助力转向系统（EPS）的核心部件之一。EPS控制器采集转向盘扭矩信号和车速信号,由事先设定的算法来计算控制助力电机的目标电流作为输出,并以PWM（脉宽调制波）的形式作用于助力电机。以某国外控制器的EPS实验台架实测数据为基础,在MATLAB软件平台上,建立离散数据分析模型,计算出待测系统的传递函数。将辨识出的传递函数用于EPS开发,实验证明辨识方法是有效的且辨识结果可指导控制软件设计。     

基于模糊逻辑的混联式电动汽车控制策略研究

提出了一种基于模糊逻辑的混联式电动汽车功率分配控制策略,功率分配控制器的核心是规则库,它由制动规则库、燃油经济性规则库、加速性能规则库以及校正模块等四个独立的规则库组成。利用已建立的四驱混合电动汽车模型对其燃油经济性进行计算机仿真表明:采用模糊控制策略比传统控制策略的百公里油耗在市区(FUDS)和高速(FHDS)工况下均下降了约10%。