混合动力推进系统与飞机数字化设计现状与展望

本文总结了国内外针对混合动力推进系统及飞机发展专门开发的数字化设计工具,归纳了其相应设计方法及特点。综合来看,为了满足混合动力飞机的设计需求,集成高精度电系统和热能管理系统模型,建立针对性的性能评估体系、飞机与发动机设计的数据耦合交互、研究设计与安全性分析相统一的建模方法、基于人工智能方法提高优化设计管理能力是目前面向其特点的关键发展方向,并为其后续的实验验证、适航条例制定等工程应用提供重要的技术支撑和设计依据。

船舶动力推进系统加速性能优化策略

针对船舶动力推进系统存在的加速速率慢的问题,提出一种加速性能优化策略。首先,分析船舶动力推进系统的结构组成,根据全回转推进器的输出功率、船舶侧推力和力矩以及推进器动作时船舶扭矩的变化,构建船舶动力推进系统的数字模型。利用调速器调节转速,以恒定增加率提升主机转速,利用传动系统将主机转速和扭矩传送至定距螺旋桨,推进船舶加速。最后,利用变频器超前控制方法,优化船舶动力推进系统的加速性能。实验表明,该方法可以优化船舶动力推进系统的加速性能,使船舶快速达到加速目标,降低船舶的燃油消耗率。

海水液压动力推进系统设计及仿真分析

针对传统液压动力推进系统,设计了一种以外界海水为工作介质,蓄能器提供动力源、新型二级同步海水液压缸为核心部件的二级液压推进装置。论述了新型二级同步海水液压缸的结构以及海水液压动力推进装置的工作原理,通过AMESim建立了推进系统的仿真模型,通过搭建的试验台进行试验验证。结果表明:在供能过程中,蓄能器充能过程与蓄能器初始压力呈负相关;在推进过程中,物体离开推进管道的速度与蓄能器初始压力的根呈正的线性相关。

水下热动力推进系统的变结构控制

对于某水下热动力推进系统实施闭环控制是提高武器效能的需要。通过分析系统的物理特性,给出了适用于控制律综合的系统模型,进行了非线性变结构控制系统的设计。该控制系统跟踪指令准确、快速,抗干扰能力强,且燃烧室压强不超调、安全性好。基于该控制算法而研制的功率控制单元已通过了试验验证。

水下热动力推进系统的无级变速控制研究

对水下热动力推进系统进行无级变速研究是提高武器作战效能的需要,而对系统实施闭环控制是实现无级变速的必然。文章从系统物理特性、可实现性以及安全特性出发,建立了适用于闭环控制律综合的数学模型,基于非线性变结构控制原理设计了控制率,并首次在实验室条件下实现了热动力水下航行体的无级变速控制。实验证明所设计的控制率很好地实现了对航行体航深、姿态的补偿,使航速具备了跟踪时变信号的能力;燃烧室压强控制无超调,保证了系统的安全性;利用航速与航深的制约关系,使动力系统潜力得到了充分发挥。

水下航行器热动力推进系统的非线性变结构控制仿真研究

在对水下航行器热动力推进系统非线性模型进行合理简化的基础上 ,首次采用趋近律法设计了水下航行器变速变深运动的动力推进系统变结构控制器 ,并进行了数字仿真。仿真结果表明 ,所设计的控制器控制精度高 ,抑制抖振效果显著 ,且该方法物理概念清晰 ,算法简单、易于实现 ,对水下航行器热动力推进系统控制的工程应用有实用价值。

水下热动力推进系统无级变速半物理仿真试验台研究

提出了一种新颖的水下热动力推进系统无级变速半物理仿真系统。介绍了无级变速技术方案、半物理仿真系统的组成,结构和测控软件设计,并对一次半物理仿真试验结果进行了分析。利用所研制的无级变速半物理仿真试验台系统,可方便的实现对航行体航深、姿态的补偿,使航速具备了跟踪时变信号的能力;燃烧室压强控制无超调,保证了系统的安全性;利用航速与航深的制约关系,使动力系统潜力得到了充分发挥;实现了热动力水下航行体的无级变速控制。试验结果表明,所研制的水下热动力推进系统无级变速半物理仿真试验台满足了规定的性能指标,达到了预期的目的。

鱼雷热动力推进系统的闭环控制研究

对鱼雷热动力推进系统实施闭环控制是提高武器效能的需要。本文提出了可能应用于开式循环活塞发动机系统 的四种闭环控制方案,即比例压强阀、比例流量阀、比例节流阀和变量燃料泵方案,从系统物理特性、可实现性、系统效 率以及运行安全特性等角度出发,对其进行了分析对比,认为变量燃料泵方案是最适合于鱼雷热动力推进系统实施的闭环 控制方案。

基于LQR方法的水下航行器热动力推进系统控制研究

对水下航行器热动力推进系统的非线性模型进行了线性化处理,应用线性二次型控制方法设计了系统的最优控制器,采用极点配置的方法设计了系统的状态估值器。并对系统的恒深变速过程和恒速变深过程进行了仿真计算。仿真结果表明,所设计的最优控制器取得了理想的控制品质,能够大大改善动力系统的性能。

水下热动力推进系统半物理仿真试验台设计

以开式循环水下热动力推进系统为对象,研究了半物理仿真试验台的工作原理及各硬件组成.为了真实模拟实际系统工作过程,对试验台系统的实时性有较高的要求,在测控软件设计中,介绍了一种有效方法,保证了Windows操作系统下的精确定时.

水下热动力推进系统闭环控制单元设计

基于PC 104模块,在研究水下热动力推进系统的基础上,完成系统闭环控制单元的总体结构设计。根据系统的工作环境要求,进行外围模拟电路和数字模块的设计与选择;基于模块化程序设计的思想,运用Turbo C语言完成主程序和中断子程序的编写。完成硬件结构的搭建并进行模拟实验。实验结果表明,该控制单元具有良好的可靠性和实用性。该设计思路对水下热动力推进系统控制理论研究提供参考价值。

水下热动力推进系统闭环控制半物理仿真试验台设计

对于某水下热动力推进系统实施闭环控制是提高武器效能的需要。本文针对水下热动力推进系统闭环控制关键组、部件性能和联调试验的需要,研制了一套新型半物理仿真测控试验台设备,该试验台控制灵活、可靠性高、操作简便。该试验台的实用性和可靠性已被预研项目试验所验证。

三速制鱼雷热动力推进系统半实物仿真试验系统设计

在动力推进系统数学模型的基础上,设计了应用于三速制鱼雷热动力推进系统的半实物仿真试验系统,该系统将转速控制器、伺服控制器和燃料泵等实物与计算机、信号测试设备构成有机整体,形成半实物仿真系统,同时设计了试验系统软件。试验表明,该系统能够对燃料泵及其控制系统的动态和静态特性进行全面的考核试验。文中给出了一次仿真试验的结果。

水下航行器热动力推进系统数字仿真研究

为满足新型水下航行器燃料流量闭环控制热动力推进系统设计、研制、试验和验证的需求,建立了较为精确的系统数学模型,应用MATLAB/SIMULINK进行高效的模块化仿真建模与仿真试验,得到了不同工况阶段的热动力推进系统各项参数(如燃烧室压强、发动机输出转速和转矩等)的仿真结果,从而可对热动力推进系统在启动、变深及变速等过程中的动态特性进行分析,弥补了目前功率台架试验仅能提供系统稳态特性的不足,为热动力推进系统的可靠性设计及其控制装置的鲁棒性设计提供必要的参考,并可部分替代半实物仿真及台架试验的功能,降低设计和研制成本。

自动化应用的升级——访德尔福（上海）动力推进系统有限公司制造工程师周欣先生

相比较其他行业，汽车行业的自动化水平发展迅速，生产线自动化程度提升很快，机器视觉系统的导入具有非常广阔的应用价值。在未来几年，机器视觉作为自动化应用的升级，在汽车行业必定会有更为广泛的应用。此次本刊采访了德尔福（上海）动力推进系统有限公司的制造工程师周欣先生，请他谈谈机器视觉系统在汽车零部件制造中的应用情况。

无人机动力推进系统的选型与性能匹配分析

航空活塞发动机配置螺旋桨是目前低速中低空无人机中最为常见的一类动力推进系统,本文对这类动力推进系统的设备选型和性能匹配方法进行了研究,通过数学模型和经验数据计算分析发动机和螺旋桨的性能匹配参数,并以某型中空长航时无人机为例,对动力推进系统性能匹配的关键参数如发动机最大可用功率、发动机最高转速、起飞滑跑过程的推力水平和螺旋桨效率进行了评估和量化分析。

水下热动力推进系统液压试验台的信号采集与处理

水下热动力推进系统的液压试验台是为了提高航行器的研制效率而设计的。本文介绍了水下热动力推进系统液压试验台的信号采集硬件组成和工作原理,对试验台的典型压力信号进行了测试,用低通滤波方法解决了信号采集中存在的噪声干扰问题,提高了信号处理的可信度。该信号采集与处理系统控制灵活、可靠性高、操作简便。该系统的实用性和可靠性已被试验所验证。

AIP方案——现代常规潜艇动力推进系统配置选择趋势

常规柴电潜艇因受其传统推进技术的限制,已难于满足现代海军对其提出的更远续航力和更安静运行状态的基本要求。因此,研究开发新型常规潜艇“不依赖空气推进系统”(AIP),已成为提高和完善常规潜艇战术使命的必然趋势。现代的AIP系统的初期投资虽然将整个潜艇的总费用增加了15-30％,但其续航能力却提高了5-10倍。

通用上海车展展示E-Flex动力推进系统

通用汽车将在2007上海国际汽车工业博览会推出最新一款雪佛兰Volt概念车，其采用了通用汽车最新研发的E—Flex动力推进系统。该系统被业界喻为“真正改变了汽车的DNA，是驱动汽车行业进入电气时代的先驱”，它代表了通用汽车在电力驱动汽车以及燃料电池技术的研发上的最新高度。

通用汽车将于2007年投产双模式混合动力推进系统

日前．通用汽车宣布：将投资超过1.18亿美元，用于改造、升级其在美国马里兰州的动力总成及传动系统工厂的设施，以生产全新的后轮驱动双模式混合动力传动系统。