基于油电混动六旋翼无人机的模糊PID飞行控制策略研究

针对油电混动六旋翼无人机飞行因燃油消耗而产生变载荷,进而导致飞行姿态响应迟钝的现象,设计出结合能量管理的模糊PID(proportion integration differentiation,PID)飞行控制策略。首先,以最大需求功率为2.0 kW、质量为18 kg的油电混动六旋翼无人机为研究对象,建立MATLAB/Simulink模型;其次,利用模糊算法对变载荷的质量和转动惯量进行模糊化-隶属度函数-规则库-反模糊化处理,实时调整PID值,解决姿态响应迟钝的问题;最后,设计阶梯和巡航工况,观测无人机的姿态响应情况。结果表明:燃油消耗会在姿态变动时,对位置偏移产生不利影响;与普通PID相比,提出的飞行控制策略会实时修正不同载荷下的PID参数,当飞行状况改变时,位置峰值偏移量为6 m,稳定性能良好;同时,在偏移修正方面,模糊PID可在20 s内对偏移量进行修正,并且能持续保持现有姿态,表明模糊PID飞行控制策略具有优异的跟随性能。

油电混动无人驾驶矿用卡车的未来发展趋势

油电混动无人驾驶矿用卡车结合了混动技术、自动驾驶技术和用于矿业运输的专业技术。这种类型的车辆旨在提高矿业运输的效率、降低能源消耗,并通过自动化技术减少对人力的依赖。同时油电混动无人驾驶矿用卡车不仅代表了先进技术在工业领域的应用,还可以提高矿业运输的效率、安全性和环保性。首先,分析了传统矿用卡车存在的安全隐患和环境污染问题,引出了油电混动无人驾驶技术作为解决方案的背景。然后,介绍了油电混动无人驾驶矿用卡车的发展背景和现状,包括技术成熟度、标准规范和法律法规等方面的挑战。接着,对油电混合动力技术和无人驾驶技术进行了深入研究,探讨了它们在矿用卡车领域的应用潜力和优势。此外,通过西湾露天矿案例的介绍,展示了油电混动无人驾驶矿用卡车在实际应用中的效果和成果。最后,对油电混动无人驾驶矿用卡车的未来发展趋势和展望进行了分析,包括技术突破、标准规范的完善以及法律法规的配套等方面。综合研究结果,提出了结论和建议,为矿业行业推动油电混动无人驾驶矿用卡车技术的创新和发展提供参考。本研究对于提高矿业生产效率、降低碳排放、保障工人安全和推动矿业可持续发展具有重要意义。

无线在途充电环境下油电混编公交车队的运营调度优化

为解决无线充电设施选址与油电混编车队运营策略的联合优化问题,建立一个考虑公交运营条件和纯电动公交车电量等约束的混合整数规划模型,以最小化总运营成本(包括公交车辆使用成本、碳排放成本及无线充电设施建设成本等)为目标,实现无线在途充电环境下的油电混编车队运营调度优化。使用自适应大邻域搜索算法求解模型,并设计相关算例模拟不同的车队构成和充电策略,同时,分析不同情况下的总运营成本。此外,对无线充电设施的充电功率对结果的敏感性进行研究,以更好地理解这一模型的性能和鲁棒性。研究结果表明,在无线充电环境下,油电混编公交车队的总运营成本最低,并且,随着无线充电功率的增加,无线充电站点的规划数量和燃油车辆的投入均会减少。本文建立的无线充电站点选址与油电混编车队调度模型能够有效降低公交车队的总运营成本。

优化综合成本的露天矿油电混编卡车运输优化研究

露天货车运输在露天开采生产中扮演着至关重要的角色。合理调控露天矿货车运输,降低能源费用和碳排放,对于维护资源环保利益、推进矿产领域的绿色矿井建设具有重要意义。基于碳排放视角对露天矿卡车运输能耗问题进行分析,设定碳排放费用和运输费用作为优化目标,同时充分考虑不同装载点至不同卸载点的多种运输路线及作业任务,构建了在低碳约束下的露天矿油电混编卡车运输优化模型。运用改良后的多目标粒子群算法ACCMAPSO对卡车运行能耗进行优化。结果表明,在解决露天矿运输能耗优化问题上,ACCMAPSO可以找到既能显著降低燃料消耗又能减少碳排放的运输路径,且该路径仅需58辆货车即可完成,不仅减少了车辆使用,还降低了综合成本。分别以油耗成本最小、碳排放成本最小和综合成本最小为优化目标,发现以综合成本最小作为优化目标能够大幅度降低运输过程中的能源消耗,有效减少碳排放量。研究结果对于推动矿山企业提升生产技术与运营管理水平具有重要的理论意义和现实价值。

油电混动小车智能控制系统设计

油电混动汽车的智能控制系统在提升汽车性能与保护地球环境等方面发挥着重要作用。但目前调研发现,新能源汽车存在着电池馈电、电力显示不准、电池续航能力弱与油电模式切换速度不平稳等问题。文章针对以上问题提出了基于物联网和STM32的油电混动小车智能监测与控制方案,在EDA和MDK中,对电路和程序进行了设计,借助仪器仪表对系统进行了测试。系统实测结果表明,该系统可以实现对于电池容量的精准检测与显示,电池及时充电续航与油电模式切换速度平稳运行,能较好解决上述存在的问题,并且具有物联网远程监控等特点。

移动式油电混动含沙水直滤水肥一体化灌溉设备

为更好地引用黄河水等高含沙水灌溉,针对当前市场上节水灌溉设备动力单一、固定不可移动、拆卸成本高、灌溉效率低等一系列问题,自行研制了移动式油电混动含沙水直滤水肥一体化灌溉设备,该设备在黄河淤背区、滩区、引黄灌区等地都有应用,取得了良好灌溉效果和经济效益,具有较高的推广应用前景。

优能120纳米冷却液对油-电混动车运行热效率的影响

采用台架试验方法评估了在改变发动机进口温度、功率及转速条件下,优能120纳米冷却液对油电混动车运行热效率的影响。结果表明:温度由90℃切换至95℃时,发动机的出口温度为108℃,比参比防冻液要高9.29℃,此时平均油耗下降11.85%,最大油耗下降18.1%,发电效率提高0.52%,并且入口温度提高后其增加的油耗量仅占防冻液的20%。热机效率的提高是纳米冷却液提升了气缸工作温度,高沸点与高换热率降低了流体由于汽化产生气阻与热损失,及"发动机高温燃烧→水箱快速散热→发动机高温燃烧"周期性循环热平衡运行机制三者共同作用的结果。试验出现过热停机现象是由于发动机进口温度被恒定至设定值,故流经水箱的纳米流体的快速降温作用无法体现所致。

混合动力通勤飞机推进系统气动布局研究

使用VSPAERO气动分析模块,以X-57机翼作为算例,对螺旋桨滑流气动特性进行计算,将气动分析结果与文献中的CFD分析数据进行对比,验证软件的精度和可靠性。将其应用于19座通勤类飞机,分别对1—3对电机+桨3种气动布局方案参数化建模,调整螺旋桨的位置、尺寸及性能参数,快速分析飞机以巡航马赫数飞行在不同迎角下的升阻特性。结果表明:3种方案中六桨方案最优,此方案能显著降低全机诱导阻力,使总升阻比较双桨可提高14.8%,相对于四桨可提高31.9%。

复合翼垂直起降无人机直驱混合动力系统验证设计与试验建模方法

针对传统复合翼垂直起降(vertical take-off and landing,VTOL)无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)垂直机动时间短的固有缺陷,提出了一种应用油电混动技术的直驱混合动力系统拓扑结构。面向起飞质量约15~20 kg的复合翼垂直起降无人机对直驱混合动力系统的软硬件进行开发与选型,设计出了满足上述起飞质量下功率需求的直驱混合动力系统。为对动力系统的设计方法进行验证并在探究其特性规律的基础上建立简化的直驱混合动力系统数学仿真模型,搭建了能够在地面模拟搭载直驱混合动力的复合翼垂起无人机飞行工况与工作模式的直驱混合动力系统地面一体化验证平台。基于此验证平台,设计了直驱混合动力系统特性一体化探究试验方案,采用试验建模法建立了简化的直驱混合动力系统的稳态与动态数学仿真模型,通过仿真与实物对比试验分析法,验证了试验方案的可行性与模型准确性。直驱混合动力系统配装复合翼垂直起降无人机搭建飞行验证平台并完成垂直机动飞行试验,试验过程中,全系统工作正常,飞行验证平台垂直机动时间超过预期指标。飞行试验结果表明,直驱混合动力系统设计方法是正确且有效的,动力系统具有良好的功率输出表现,能够改善复合翼垂起无人机垂直机动时间短的固有缺陷。

会计视角下事业单位新能源车和燃油车选择经济性分析

新能源车发展迅速,有逐步和燃油车平分市场的趋势,这就造成很多事业单位在选择用车时是选择燃油车还是新能源车很迷茫。本文从会计视角,分析全生命周期的用车成本,运用两种模型对新能源车和传统燃油车的经济性进行分析。首先,使用简化模型进行分析,只分析油价和电价的区别作为变动成本对总成本的影响,其他成本作为固定成本。然后,使用复杂模型进行分析,考虑价格、税费、保养、油耗/电耗、保险、残值、油价等的影响。通过两种模型的分析,给出了新能源车和传统燃油车经济性结论,以期给事业单位用车选择提供一个参考,可以根据实际情况去合理的选择车辆。

无人机油箱油量测量的方法研究

随着无人机技术的日益成熟和发展,工业级无人机在航空测绘、管道巡线及物流快递等诸多民用领域正发挥越来越大的作用。无人机根据动力来源大体上分为两类,即电动型无人机和油电混动型无人机。现阶段我国国内的工业级无人机一般以汽油发动机为主要动力,其油箱油量是一个对无人机飞行安全至关重要的控制数据,该文在分析当前无人机油量测量方法的基础上,提出一种新的无人机油箱低油位检测方法。

航空混合电推进技术状况及商用研究

混合电推进技术在航空器上的应用,是航空石油燃料可替代新能源及推进技术进行技术尝试和产业化应用的方向之一,也是高能量密度航空电池在获得技术突破之前的可行技术途径。文中从航空器燃料需求入手,简要分析了当前航空器的推进装置类型、效率和技术特点,归纳总结了航空混合电推进技术商用化需要解决的关键技术,并提出了建议和展望。

铰接转向果园割草机的设计与试验

针对丘陵山地现有果园割草机行走性能差及人员操作便捷性低等问题,设计一种铰接转向果园割草机。采用理论分析与仿真、田间试验相结合的方法,对铰接转向果园割草机进行研究。结果表明:1)铰接转向果园割草机最大行驶速度5.9km/h,割刀转速1450~3850rad/min,最小转弯半径466.4mm,爬坡与下坡纵向极限倾覆角度分别为37.47°和60.99°,横向极限倾覆角为48.76°;2)应用Ansys workbench软件分析得到割草机车架在平地直行、平地最大角度转向、直行爬坡与直行下坡四种工况下最大变形量和最大等效应力分别为0.0344mm和20.06MPa。田间试验结果表明:铰接转向果园割草机的割幅利用率为98.9%,平均碎草率85.9%,割茬高度基本符合设定高度,满足丘陵山地小地块果园作业需求。