汽车电子节气门位置最优预见控制

基于线性二次型最优控制理论和线性矩阵不等式处理方法,提出一种适用于汽车电子节气门的位置离散最优预见控制算法,该算法仅通过一组滑动电位计来测量节气门阀片角度位置实现闭环控制。针对节气门的实际使用环境,建立了离散化的节气门状态空间模型,利用状态转移法构建了包含目标信号的扩大误差系统;考虑实际系统中节气门物理参数难以辨识的特点和外部扰动力矩等不确定因素的影响进行了仿真,并基于快速控制原型技术进行了试验验证。仿真和试验结果均表明,所设计的位置最优预见控制算法能够快速准确地跟踪目标开度信号,增强了电子节气门控制系统的稳定性和鲁棒性。

基于模糊逻辑的并联式混合动力电动汽车能量控制系统

应用T-S模糊模型和MATLAB模糊控制工具箱设计了基于模糊逻辑的并联式混合动力汽车CFA6470PHEV的能量控制系统,并将其分为能量回馈制动控制系统和正常行驶时的能量控制系统,使控制系统的结构得以简化,有利于控制策略的制订。在控制策略制订后,使用T-S模糊控制模型,使能量回馈制动系统的输入输出量之间的关系非常明确;而对于正常行驶时的能量控制系统,既简化了输入输出量之间的关系,又可使发动机在最优工况范围内工作,使起动电机和驱动电机按预定的模式高效运行。仿真结果表明,所设计的能量控制系统合理可行。

基于小波变换与粗集理论的滚动轴承故障诊断

结合小波和粗集理论的优点,提出了一种基于小波变换和粗集理论的故障诊断规则获取方法并成功应用于滚动轴承的故障诊断。该方法提取小波变换能量特征时不需要精确计算滚动轴承的故障特征频率,与传统的提取时域和频域参数方法相比,具有更高的诊断正确率。研究结果为滚动轴承和其他机械设备的故障诊断提供了新的思路,也为基于规则的智能故障诊断系统提供了一种更为简单的知识库自动构造方法。

装有动力调节悬架系统车辆的频域建模与仿真

以某越野车为样车,首次建立了装有动力调节悬架系统的车辆动力学频域模型,采用阻抗传递矩阵获得油路的阻抗阵,通过数值优化迭代寻根方法,求解模态特征值,并与建立的不带横向稳定杆的整车模型和带横向稳定杆的整车模型进行模态参数对比和模态分析.结果表明,动力调节悬架系统使车辆在保持原有乘坐舒适性的同时,能有效抑制转弯时车体的侧倾运动,且大幅降低簧下的扭转刚度,越野路面时车轮能充分接触地面,提高车辆通过性能.

局域共振声子晶体失谐梁的减振特性研究

通过把声子晶体中的局域共振特性应用到梁上形成一种局域共振梁,在局域共振周期梁的基础上,引入晶格参数失谐,提出一种新型的局域共振失谐梁.对失谐梁和周期梁分别进行正弦激励响应和频率响应分析,并改进能量法,可得出结论:通过选择合适的失谐参数,可使失谐梁较传统周期梁具有更好的减振特性.

钢板弹簧瞬态动力学特性建模

为准确模拟钢板弹簧的迟滞非线性,以便开展精确的车辆动力学建模,提出一种钢板弹簧瞬态模型。模型用组合摩擦元对钢板弹簧迟滞机理进行了模拟,并结合动态试验运用自适应模拟退火优化方法对模型参数进行了辨识。最后用识别的参数,对其它试验曲线进行了拟合,结果表明所建模型能够较好表征钢板弹簧的动态特性,是一种合适的钢板弹簧瞬态模型。

基于Tikhonov正则化与模型减缩技术的虚拟迭代载荷反求

将模型减缩技术应用于动态响应的求解,基于Tikhonov正则化载荷反求方法,在迭代过程逐步修正载荷信号,使系统的响应逼近期望响应信号,最终精确反求出载荷信号.算例表明,该方法相对于传统Tikhonov方法,既保留了良好抗噪特点,同时又提高了峰值载荷处的反求精度,从而使得整体反求精度更高.

搭载行星减速器的纯电动客车振动试验研究

行星减速器为车辆传动系统提供期望传动比的同时,对车辆振动舒适性也会产生特定的影响。本文针对某搭载行星减速器的纯电动客车进行实车振动试验,综合应用计权均方根加速度评价、频谱分析、常相干分析和阶次分析的方法,探讨整车振动特性;与中央直驱式纯电动客车进行对比分析,评价行星减速器对纯电动客车振动舒适性的影响。结果表明,纯电动客车搭载行星减速器改善了驱动电机工作状态,从而显著提高了车内后部振动舒适性;行星减速器太阳轮偏心导致车内中部振动信号中出现以行星架转频为调制频率的调制边带,一定程度上影响了车内中部振动舒适性。

混合动力汽车发动机特性的建模方法

混合动力汽车发动机的性能建模、优化与控制是其能量管理系统的重要组成部分。文中分析了发动机的几种数值建模方法以及神经网络建模方法。

时间-小波能量谱在滚动轴承故障诊断中的应用

为滚动轴承故障诊断提供了一种新途径 ,针对滚动轴承故障振动信号的特点 ,构造脉冲响应小波 ,采用连续小波变换的方法来提取滚动轴承故障振动信号的特征 ,在此基础上提出了一种滚动轴承故障诊断方法 :时间 -小波能量谱自相关分析法。通过对滚动轴承具有外圈缺陷、内圈缺陷的情况下振动信号的分析 ,说明时间 -小波能量谱自相关分析法不仅能检测到滚动轴承故障的存在 ,而且能有效地识别滚动轴承的故障模式。

纤维含量对麻纤维复合材料力学和振动阻尼性能的影响

振动阻尼和力学性能是节能环保麻纤维增强复合材料推广应用于高铁、汽车等运载工具车身时需要考虑的重要和关键技术指标.为此,本文对洋麻纤维增强聚丙烯复合材料进行了拉伸力学性能试验和悬臂梁模态试验,得到了复合材料的拉伸性能和振动阻尼特性参数(固有频率和阻尼比),并探讨了纤维含量对复合材料力学性能和悬臂梁固有频率以及阻尼比的影响.结果表明:随着纤维含量的增加,复合材料的断裂伸长率逐渐降低,弹性模量和拉伸强度均呈增加趋势.同时,复合材料的悬臂梁固有频率随着纤维含量的增加而增加.然而,复合材料悬臂梁的阻尼比呈现先增加后降低的趋势,当纤维质量分数为10%时,阻尼比达到最大值为0.093,与纯聚丙烯相比,提高了20.8%.复合材料悬臂梁二阶阻尼比均高于一阶阻尼比,表明振动幅值影响麻纤维增强树脂基复合材料的阻尼性能.

装有液压互联悬架车辆的越野性能仿真与试验研究

鉴于传统车辆的悬架系统所配的前、后横向稳定杆,往往不能兼顾操纵稳定性和越野性能,本文中提出了一种液压互联悬架,分别建立了安装横向稳定杆和安装液压互联悬架的整车动力学模型,设计并开发出液压互联悬架功能样车。基于动力学模型和功能样车进行仿真和试验,分析了在扭曲模态下,车身附加扭矩和车轮垂向载荷的变化。仿真和试验结果基本吻合,表明液压互联悬架系统能提高车辆侧倾稳定性,且不会额外增加车身承受的扭矩;同时,4个车轮的垂向载荷分布更加均匀,进一步提高了车辆的越野性能。

汽油机燃油控制系统联合仿真

基于AMESim仿真软件的发动机仿真平台IFP-Engine,建立四缸直喷增压汽油机仿真模型,在Matlab/Simulink仿真软件中建立汽油机燃油量智能控制器,联合AMESim和Simulink仿真软件仿真,实现对汽油机燃油量的精确控制。仿真结果表明:使用燃油量智能控制器,空燃比可维持在14.7左右,汽油机的最大功率提高5.6%,耗油率降低6.6%。

两挡AMT无动力中断换挡协调控制研究

针对一种纯电动汽车用离合器后置式二挡机械式自动变速器(AMT),提出将同步器布置于变速器第二轴的方案,通过离合器和同步器的切换控制实现无动力中断换挡.为使换挡过程中变速器输出扭矩变化平顺,综合考虑冲击度与滑摩功等换挡性能指标,针对换挡过程的不同阶段,采用相应的换挡协调控制策略:扭矩相时驱动电机扭矩保持不变,同时协调控制离合器扭矩;惯性相时分别采用PID、自适应模糊PID控制电机扭矩使离合器转速差跟踪目标轨迹.基于Matlab/Simulink建立整车纵向动力学模型并进行仿真试验.结果表明:所制定的换挡协调控制策略是有效的,相较于惯性相时采用PID控制离合器转速差,采用自适应模糊PID控制能有效改善换挡品质,换挡过程中最大冲击度和滑摩损失都有所减小,变速器输出扭矩变化平顺无动力中断,整车舒适性有较大提高.

一种新的区域种子填充算法

在未知边界的区域种子填充算法中,改进扫描线算法犤1犦具有非常高的填充效率,但它只适用于四连通区域,为此,文章提出了一种新的基于边界跟踪的填充算法,该算法弥补了文献犤1犦算法的不足,可以填充任意的四连通或八连通区域,而在填充效率上仅比其略低几个百分点,因此更具有实际应用性。

装有液压互联悬架的矿山车辆动力学分析与实验研究

矿山车辆因载质量大通常选择较硬的板簧,但是过高的弹簧刚度会导致舒适性下降;又由于坑道坡度较大,下坡制动时整车载荷向前轴转移,前板簧因应力过大而断裂的情况时有发生。为此本文首次提出一种和板簧相匹配的新型液压互联被动悬架系统。该系统通过互联安装在车辆悬架位置的4个液压作动器,可以在垂向和俯仰两个模态分别提供所需的刚度和阻尼,因此原车板簧刚度可以设计得较软以提高舒适性;在坑道制动时,该液压系统可提供抗俯仰力矩以减少对前板簧的冲击。建立了该液压系统和整车的动力学模型,设计并制作出了液压互联悬架样件,并装配到试验车上。模型的动力学仿真和样车的道路试验的结果表明,仿真结果和试验数据吻合良好;液压互联悬架可有效改善矿山车辆的舒适性和抗俯仰能力。

钢板弹簧迟滞特性的试验与仿真研究

利用动态试验和有限元仿真对某载货汽车后悬架钢板弹簧的"频变"和"幅变"特性进行了研究。结果表明,仿真结果与试验结果很好地吻合,而加载幅值对钢板弹簧的迟滞曲线影响较大,而加载频率对其影响甚微。最后通过仿真进一步考察了钢板弹簧片间接触摩擦因数、接触面积、接触阻尼以及预紧力对板簧迟滞特性的影响,为钢板弹簧的正向设计提供了参考。

液压互联悬架参数全局灵敏度分析与多目标优化

液压互联悬架(Hydraulically Interconnected Suspension,HIS)系统的参数匹配直接影响着其动态性能.为提升HIS系统的综合性能,对抗俯仰抗侧倾HIS系统的主要参数进行了全局灵敏度分析和多目标优化.建立7自由度"机-液"耦合整车频域动力学模型,以四轮随机路面为输入,以反映车辆平顺性、稳定性和抗俯仰抗侧倾性能的各项性能指标为目标函数,采用Sobol指数法对HIS系统参数进行了全局灵敏度分析,获得影响HIS系统性能的关键参数.基于参数灵敏度分析结果,使用NSGA-Ⅱ算法对HIS系统进行了多目标优化.结果表明:管路阻尼阀和蓄能器阻尼阀线性损失系数对车辆各性能有较大影响,参数间的交互效应对车辆抗侧倾性能影响明显.优化后,通过权重系数法选取的优化结果表明,车身质心处加权加速度均方根值降低20.95%,俯仰角加速度均方根值降低12.95%,侧倾角加速度均方根值降低8.05%,轮胎动载荷均方根值均值降低11.17%.通过参数灵敏度分析和多目标优化,可以显著提升HIS系统的综合性能.

透平循环压缩机组运行状态自动监控系统的设计

介绍了透平循环压缩机组运行状态自动监控系统的结构、软硬件配置、技术关键点及特点。该系统以工业控制计算机为中心， 选择与机组运行状况因果关系明显的轴向位置、振动及工艺参数（ 电流、功率、温度） 等信号作为在线监测信号， 采用阈值监测模式， 实时监测机组的运行状态， 实现预警、紧急自动停车、故障诊断和滚动轴承寿命分析等功能。该系统应用于工业现场， 取得了良好的效果。

车用热膜式空气流量计分析与设计

针对目前国内车用热膜式空气流量计设计较少的现状,以某款模拟电路样机为研究对象,在分析样机加热控制电路、检测电路及传感探头结构的基础上,对样机进行了实验。结果表明,样机能检测不同流量的气体,并具有一定的温度补偿功能。样机正确反映了热膜式空气流量计的检测原理,直观显示了探头部分结构。同时,通过实验分析了模拟控制方法、检测电阻线性度等因素对样机热区性能的影响。最后,针对模拟控制电路存在的缺陷,基于汽车芯片提出一种数字化解决方案。研究为热膜式空气流量计的设计提供了参考,具有一定的工程意义和实用价值。