混合动力汽车功率分流传动系统扭转振动及其影响因素研究

针对某款混合动力汽车,综合考虑发动机、电机、复合行星齿轮机构、离合器、减速器、差速器和半轴等部件,采用集中质量法建立功率分流传动系统动力学模型。在此基础上,分析不同运行工况下传动系统固有频率和振型,分别研究电机和发动机激振频率与传动系统固有频率之间的关系,仿真分析扭转减振器刚度对传动系统固有频率的影响规律,通过改变扭转减振器刚度从而使得传动系统共振转速远离发动机常用工作区。

功率分流式混合动力汽车整车参数匹配与优化研究

针对功率分流式混合动力汽车,首先根据整车设计参数及动力性能目标要求,分别对电机、动力电池组、发动机、主减速器和行星排等传动系统部件进行参数匹配,并运用AVL-Cruise软件建立目标车辆整车模型;其次在满足动力性能目标的前提下,运用AVL-Cruise和Isight软件搭建联合仿真模型,分别采用粒子群优化算法和多岛遗传算法,将行星排特征参数和主减速器传动比作为优化参数,百公里油耗和电耗加权之和作为优化目标进行优化研究,并对比分析2种优化算法的计算结果来获得兼顾动力性能和经济性的最优结构参数,为研究功率分流式混合动力汽车传动系统提供理论依据。

基于时空图卷积网络的瓦斯体积分数预警效果研究

为了提升瓦斯体积分数预警效果,提出1种融合时空特征的瓦斯体积分数预警模型(STGCN),以图神经网络作为基本框架对同一工作面多传感器进行统一的训练和推断,并通过图卷积的方式捕捉瓦斯体积分数数据的时空特征。在此基础上,提出瓦斯体积分数分级预警方法,将预测扩展为分级预警。研究结果表明:STGCN在瓦斯体积分数预测和预警任务上取得更好的准确率和效率。研究结果可为矿井瓦斯灾害防治提供参考。

不同截割工况下变速截割采煤机截割性能多目标优化

为了在不同截割工况下实现采煤机安全运行和高效生产,以牵引速度、滚筒转速为优化变量,以齿轮动载荷、采煤生产率、块煤率以及截割比能耗为子目标,建立了采煤机截割性能多目标优化模型;提出了基于权重系数轮换的各性能子目标权重系数的寻优方法,以确定适应不同截割工况的最优权重组合。利用遗传算法优化得到正常煤层、夹矸煤层和岩石断层工况下随截割阻抗变化的最优牵引-截割运动参数,并对比分析最优运动参数控制和传统牵引调速控制下采煤机的截割性能。结果表明,与传统牵引调速控制相比,采用最优运动参数控制不但明显提高了正常煤层和夹矸工况下的采煤经济性能,而且可安全快速通过断层区;此外,滚筒转速在24 r/min附近时截割传动系统出现局部共振,因此滚筒变速截割时应避免在共振转速下运行。所得结果为采煤机自适应变速截割的实施提供参考。

突变工况下滚筒式采煤机调速控制策略研究

基于Matlab/Simulink建立了包括采煤机牵引部、截割部和控制系统的整机耦合控制模型,针对煤岩夹杂引起的突变工况,以采煤机可靠运行和高效生产为目标,提出了基于截割电机额定转矩的截齿切削厚度控制目标的计算方法,得到煤层截割阻抗与截齿切削厚度控制目标的对应关系;基于滚筒负载特性和破岩能力制定了针对不同突变工况的滚筒调速控制策略和牵引-滚筒协调控制策略;最后将提出的上述两种调速控制策略与传统牵引调速控制策略进行对比。结果表明:当煤层突变载荷较小时,采用滚筒调速控制策略不仅可有效降低采煤机机电系统动载荷,而且可保持采煤生产率不变;当煤层突变载荷较大时,采用牵引-滚筒协调控制策略可有效降低采煤机机电系统动载荷,并对采煤生产率影响较小。

基于多目标优化的采煤机滚筒最优运动参数的动态匹配

为了实现滚筒采煤机无人自动化采煤时滚筒截割性能综合最优,分析研究了不同采煤性能指标随滚筒运动参数即牵引速度和滚筒转速的变化规律,建立了各性能指标的评价模型。选取运动参数为设计变量,建立了以不同性能指标为分目标的多目标优化模型,在约束条件下利用基于模拟退火的粒子群优化算法进行了优化计算,得到了不同煤层硬度下综合性能最优的运动参数,分析优化结果后得到了最优运动参数随煤层硬度的变化规律。最后比较了只调节牵引速度的传统采煤机滚筒运动参数和牵引速度、滚筒转速联合调速的综合性能最优的运动参数匹配下截割性能的优劣,结果表明,综合性能最优的运动参数随不同煤层硬度匹配下采煤机滚筒多方面的截割性能都优于只调节牵引速度的运动参数的匹配,联合调速优于单一的牵引速度调节,对采煤机滚筒运动参数的动态匹配、采煤机对煤层的适应性以及智能化、自动化可以提供参考。

采煤机无人自适应变速截割控制方法

为了实现采煤机的无人自动化采煤,并使采煤机在截煤时的块煤率及截割比能耗等截割性能参数综合较优,通过分析现有采煤机的工作原理及特性并建立采煤机变速截割仿真模型,得到煤层截割阻抗与截割电机定子电流的关系。在此基础上,提出一种适用于滚筒采煤机的自适应变速截割控制方法,通过划分煤层截割阻抗范围,对采煤机的牵引速度和滚筒转速进行分级优化调节,根据采煤机截割电机定子电流及时间信号,结合所制定的控制策略实现采煤机对煤层截割阻抗的自动识别及自适应调速控制,最后进行仿真分析及试验进行验证。研究结果表明:该控制方法可取得较好效果并具有可行性,为实现采煤机自适应变速截割及无人化自动采矿提供参考。

机械式自动变速器换挡性能测控试验系统

从机械式自动变速器(AMT)选换挡执行机构运动原理出发,推导出选换挡电机电流与换挡阻力的关系;分析了换挡时间、选换挡电机电流、换挡位移对AMT换挡性能的影响,并以此为AMT换挡性能的检测指标,开发了AMT换挡性能试验台及其测控系统;进行了AMT换挡性能试验。结果表明:该试验台较好地满足了换挡性能测试的要求。

基于高速开关阀的液压马达调速系统研究

提出一种以高速开关阀、插装阀为主要调速控制元件,单向阀、蓄能器为辅助元件的液压马达调速系统,并介绍了其主要结构原理和应用特点;建立了液压系统的数学模型,对其进行了相关的理论分析并采用AMEsim软件进行了仿真分析,验证了系统的可行性。

电驱动式AMT换挡执行机构传动效率试验

为了从试验角度分析电驱动式AMT换挡执行机构传动效率,形成有效试验评价体系,通过分析电驱动式AMT换挡执行机构的特点,设计了AMT换挡执行机构平均传动效率试验方案。依据电驱动式AMT换挡执行机构的运动规律,提出了一种新的平均传动效率计算方法。该算法利用AMT执行机构试验台,分别对某型AMT换挡执行机构在恒时间—变负载和恒负载—变时间2种工况条件的平均传动效率进行了试验研究。试验结果表明:利用该试验方案和平均传动效率计算方法得到的平均传动效率具有较好的重复性;并且在换挡时间恒定时平均传动效率随负载增大而增大;而在负载恒定时换挡时间的变化对平均传动效率影响较小。

超越式双离合自动变速器换挡品质建模与仿真

双离合器自动变速器依托先进的控制技术,在较短时间内的实现了动力平稳切换;但依然存在离合器磨损严重、动力干涉的问题,以及核心的控制技术主要被少数国家掌握、国产DCT控制技术相对落后的现状,鉴于此提出了新型结构、易于控制的超越式双离合自动变速器。文中介绍了其结构及换挡原理,基于影响换挡品质的三因素,通过Matlab/simulink软件对换挡品质进行仿真研究;仿真结果表明只需控制一个离合器的超越式DCT可以平稳地实现动力换挡、冲击度较小,并且减少了滑磨功,简化了换挡控制,有效地提高了换挡品质。

液压马达数字调速系统的AMESim仿真研究

提出一种以高速开关阀、插装阀为主要调速控制元件,以单向阀、蓄能器为辅助元件的液压马达调速系统,介绍其主要结构原理和应用特点;建立高速开关阀数学模型,对其进行了相关的理论分析并采用AMESim软件进行了速比及效率仿真分析,结果表明:数字液压传动系统动态特性好,效率高。

电动汽车减速器壳体变形与传动误差联合试验研究

壳体变形和传动误差是电动汽车减速器NVH性能的关键影响因素,为此进行传动误差和壳体变形联合试验,获得不同扭矩下单齿传动误差、总体传动误差和壳体变形变化规律。对单齿传动误差、总体传动误差和壳体变形的时频特征及不同扭矩下相互作用影响进行了分析。分析结果表明:传动误差和壳体变形相互影响,各测点壳体变形趋势与第二级单齿传动误差变化趋势一致,总体传动误差与壳体轴承孔处的径向相对位移频谱中输入轴或输出轴基频处的幅值密切相关。提升壳体轴承孔处的径向刚度,能有效减小传动误差。

混凝沉淀-生物接触氧化处理制革废水

以河北某制革厂污水处理站为例,通过分析制革废水的特点,采用混凝沉淀-生物接触氧化工艺路线处理制革生产综合废水。该法对废水COD和BOD的去除率可达93%以上,且废水的脱色效果良好,处理后的水质达到了GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的Ⅱ级标准。

并联式混合动力汽车能量管理与模式切换控制研究

并联式混合动力汽车是实现节能减排的一种有效解决方案,相比于传统燃油汽车,并联式混合动力汽车存在能量管理、模式切换控制等问题。该文分析了基于规则的能量管理策略、实时优化能量管理策略、全局优化能量管理策略和基于智能控制的能量管理策略的研究现状和发展趋势,指出能量管理策略实用性和控制效果之间的矛盾,是待解决的关键问题之一。分析了电机转矩补偿、离合器控制、电机与离合器协调控制等模式切换控制方法的研究现状和发展趋势,实时精确估计发动机、电机和离合器转矩实际值是难点之一,综合考虑系统参数时变、非线性、响应延迟等特性是模式切换控制的研究方向。结合相关智能控制算法,深度耦合能量管理与模式切换控制将成为未来的研究热点。

回流变速传动理论及其应用

针对电力传动、液力传动、液压传动以及摩擦传动等相对齿轮啮合传动具有低效率、可无级调速特征的传动型式,提出了一种提高其传动效率并具备全程无级调速特性的回流变速传动型式的设计思想.在阐述了回流变速传动的调速原理的基础上,给出了其可行性判断准则和设计所需遵循的基本原则,推导出回流变速传动系统速比特性和效率特性的计算公式,并通过系列设计范例描述了回流变速传动系统所具有的独特性能.

纯电动汽车电驱动系统耦合动力学研究

为研究纯电动汽车电驱动系统运行时的动态特性,考虑电磁时空激励和系统结构柔性,提出了一种适用于变速工况的一体化电驱动系统机电耦合动力学模型,并进行了仿真验证。以动力学分析为手段,重点研究了稳态、加速工况下电机转矩波动、齿轮误差和箱体柔性对电驱动系统动态特性的影响。研究结果表明:在稳态工况下,电机转矩波动对轴承力的影响不明显,齿轮误差会显著增加齿轮动态啮合力矩和轴承支反力的幅值,箱体柔性对齿轮动态啮合力矩的影响较小;在加速工况下,齿轮误差容易激发系统高频成分的共振,耦合箱体后容易激发与转频相关的低阶共振。

考虑沸腾传热的车用永磁同步电机峰值工况温升特性研究

为研究电动汽车在高原环境下峰值工况运行时永磁同步电机的温升问题,建立RPI过冷沸腾换热模型。该模型考虑了气泡分离直径、气泡分离频率和气泡成核密度等的影响,能够对沸腾换热过程中两相流状态进行准确分析。运用沸腾传热理论研究电机的温升特性,在流体域中建立沸腾传热模型以及气泡子模型,模拟电机在高原环境下的运行环境来研究冷却液进口温度、海拔高度以及进口流速等因素对电机温升的影响。结果表明:在电机热机后进行试验与仿真,考虑沸腾传热时电机的温升特性更接近试验结果,所以研究电机的温升特性时应该要考虑冷却系统沸腾传热的影响;峰值工况下电机的温升特性随着冷却液进口温度的升高,电机绕组达到150℃所用的时间越少,即电机温度越高;在平原或者高海拔环境下,电机在峰值工况运行时的温度增长速率均随着冷却水进口水温的增大而增大,而电机的温度随着大气压强的降低而下降;由于冷却水的相变两相流沸腾传热现象,在高海拔地区运行时的温升特性比平原地区更好。

车载控制力矩陀螺动力学特性研究

单框架控制力矩陀螺是两轮汽车姿态调整的核心部件,开展单框架控制力矩陀螺结构固有属性与动力学特性研究是实现其高速化、小型化的重要前提。鉴于此,考虑多材料转子陀螺效应、支撑框架柔性、转子轴承径向刚度等因素,基于有限元法,建立单框架控制力矩陀螺框架-轴承-转子系统耦合Hypermesh-Ansys联合仿真分析模型。在此模型基础上,探究耦合系统模态随惯性转速变化的规律及转子轴承径向刚度对系统临界转速的影响;通过研究单框架控制力矩陀螺转子在特定偏心质量下的系统不平衡响应,验证了临界转速分析的准确性;在转子稳态工况下,研究了耦合系统框架与转子的振动特性。结果表明:耦合系统一阶固有频率随惯性转速升高而降低,系统转子一、二阶临界转速分别在6000 r/min与11500 r/min附近;得到了临界转速对转子轴承径向刚度变化的敏感程度,给出了耦合系统转子轴承径向刚度合理阈值区间为180~320 kN/mm;揭示了在稳态工况下单框架控制力矩陀螺框架与转子的振动情况。研究成果为控制力矩陀螺的工程运用及优化提供参考。

基于作业成本法的矿用液压支柱成本研究

文中主要探索了作业成本法在某矿用液压支柱制造企业中的应用,通过现场研究、工作人员访谈等方法确定作业,绘制作业图。在进行成本归集时,将经验法与测量法相结合确定资源动因,把资源分配到每一项作业,然后按照作业分类确定作业动因,把作业成本分配至产品,得出该企业液压支柱的生产成本,从而为企业产品的成本控制提供参考。