低速行驶电动行李牵引车辆电机控制算法设计

在车辆低速行驶过程中,主要应用传统PI(比例-积分)策略实现车辆电机控制,控制参数不随环境扰动调整,使得控制处理产生的超调量较大.提出一种面向低速行驶的车辆电机控制算法,分析车辆电机的内部结构,并构建电机运行数学模型.应用粒子群算法进行迭代学习,得到电机参数辨识和跟踪结果,并找到参数跟踪波动曲线中的突变点.结合模糊控制策略和PI控制策略,搭建具有自整定能力的双闭环模糊PI控制器.利用包含步长调节机制的天牛须算法,进一步优化双闭环模糊PI控制器参数,通过控制突变点,实现低速行驶车辆电机高效控制.实验结果表明:所研究方法应用后,车辆电机各项控制参数产生的超调量都小于10%,可以保障车辆电机高效控制.

一个纳税大户的毀灭——长江车辆电机有限公司虚开发票案始末

在瑞安市，有一家企业，在其鼎盛期，年销售额超过3000万元，纳税在100万元以上，其兴旺红火的经营令周围的企业羡慕不己，就是这家在激烈的市场竞争中发展壮大起来的企业，却自毁于涉税违法犯罪行为。在短短的一年多时间里，大肆虚开增值税发票171份，骗抵国家税款200多万元，公司负责人Lang铛入狱，公司也随之覆灭。

广州地铁4号线车辆电机高度调整标准的优化研究

本文基于直线电机车辆独特的结构特点,对正线与车辆段内轨道型号差异、标准零轨与普通调电机轨道差异、电机动态与静态的偏差、轮轨磨耗及橡胶件蠕变等不可控因素进行分析,并兼顾人的记忆特性,给出适用于新造车辆段各检修道的车辆电机高度调整标准。

基于路面影响因子的轮毂电机驱动车辆自适应转矩控制

为实现轮毂电机驱动越野车辆在附着条件多变、路面起伏不定的复杂环境中动力性和稳定性的多目标优化,提出一种基于路面影响因子的自适应转矩控制策略。以滚动阻力差异、空气阻力归一化比例、坡度阻力归一化比例、路面附着差异方差以及最小路面附着系数5个特征参数作为输入,并基于模糊理论方法搭建路面影响因子五参数辨识模型。基于辨识出的路面影响因子,开发整车动力性和稳定性多目标优化自适应转矩控制策略,构建了三层式控制架构:顶层引入路面影响因子对加速度紧迫程度进行判定,采用模型预测控制算法得到期望总驱动力;中层为目标决策层,以最优滑转率为目标决策驱动防滑力矩,并基于路面行驶阻力,决策期望前馈补偿力矩;下层为转矩分配层,以需求总驱动力及轮胎利用率作为控制目标,引入路面影响因子优化两者权重系数,以多约束条件的混合优化算法对转矩进行自适应控制。利用Matlab/Simulink-CarSim联合仿真平台进行仿真,基于实车进行验证。结果表明,在低附着路面,在0.2s内快速完成滑转率抑制;在对开路面,侧向位移接近0;在大扭曲路面,避免腾空车轮出现大滑转率,滑转率最高0.2。

小半径及大坡度地段直线电机车辆轮轨动力学特性探究

直线电机车辆具有转弯半径小、爬坡能力强等特点,在城市轨道交通加密线中有独特优势。文章以北京市轨道交通28号线为例,建立直线电机车辆-轨道-道床耦合动力学模型,分析车辆通过小半径及大坡度地段的动力学响应。分析结果表明,曲线半径对车体垂向加速度影响并不显著。行车速度80 km/h地段,曲线半径不宜小于400 m。曲线半径减小时,轮轨力、脱轨系数以及轮重减载率峰值均随之增大。坡度增大时,车体垂向加速度峰值增大。不同坡度下的车体横向加速度、轮轨力、脱轨系数、轮重减载率峰值基本相同。因此可得,直线电机车辆适合在小半径及大坡度地段运行。

基于越野工况辨识的轮毂电机车辆驱动力控制

针对现有工况辨识策略在识别地形起伏度、变附着路面的不足,基于LuGre轮胎模型构建观测空间方程来快速捕捉附着条件的瞬态变化,基于模糊控制算法将实时工况与6种典型工况映射,根据工况辨识结果设计了闭环控制策略以自适应调节轮毂电机的实时输出力矩。仿真测试与实车验证表明,基于越野工况辨识的驱动力控制策略可快速跟踪各轮附着极限和接地状态的瞬态变化,自适应调节车辆的实时驱动功率,达到车辆动力性与稳定性的综合优化。

轮毂电机驱动车辆驱动力控制研究

轮毂电机驱动车辆各轮转矩精确可控且响应迅速的特点适用于越野工况,但越野路面起伏不一且附着条件多变,因此,开发基于越野工况辨识的车辆驱动力控制策略,对提升轮毂电机驱动车辆的纵向行驶稳定性具有重要意义。基于动力学模型分析路面附着与路面几何特征,确定可用于越野工况辨识的车辆特征参数集;针对车轮悬空垂向载荷估计失真现象,且由于地面垂向力的实际变化导致车辆垂向载荷分配比例的改变,修正了垂向载荷的计算;利用各特征参数的差异与越野工况的映射关系判定工况属性,采用模糊识别法界定4种地形工况;驱动力控制上层考虑工况与驾驶员影响因素,通过越野工况辨识结果决策驱动利用系数,作为前馈期望转矩调节权重;中层通过四轮垂向载荷得到转矩分配系数,设计驱动力分配算法;下层针对车辆在越野工况下出现车轮滑转与悬空状态,对车轮进行动态转矩补偿。仿真测试与实车验证表明,越野工况辨识结果与预期相符,驱动力控制策略综合优化了车辆稳定性和动力性。

轨道不平顺激励下直线电机车辆/轨道动力响应

为了提高直线电机轮轨交通车辆运行的安全性与乘坐舒适性,分析了车轨结构特征,建立了直线电机车辆/板式轨道横、垂向动力学模型。通过三角级数法得到轨道随机不平顺的时间序列,以其作为系统激励,分析了直线电机车辆与轨道的随机振动特性。把轨道不平顺描述为余弦函数,研究了高低不平顺与方向不平顺的波长和幅值对系统动力响应的影响规律。计算结果表明:磁轨气隙变化的频率主要集中在1.2～2.0Hz范围内,波长小于10m的高低和方向不平顺对系统轮轨作用力、脱轨系数及轮重减载率等影响显著增大,应予以重点控制。

轮轨纵向几何不平顺对直线电机地铁车辆动态行为的影响

为研究直线电机地铁车辆系统在轮轨几何不平顺激振作用下的动态行为,基于车辆-轨道系统耦合理论,建立了考虑直线电机子系统的地铁车辆-轨道耦合系统动力学模型.应用该模型研究了车轮非圆化、钢轨焊接接头几何不平顺以及钢轨波磨对车辆和直线电机系统的振动响应、轮轨作用力及车辆稳定性等特性的影响.研究结果表明,几何不平顺中长波（大于1 m）影响气隙波动,短波（小于1 m）造成轮轨剧烈冲击振动,需特别注意钢轨焊接接头,其可使轮轨作用力增大1.5倍,气隙降低2～3 mm,轮轨甚至发生分离。

集中电机驱动车辆动力传动系统NVH性能研究现状与展望

阐述了电动汽车振动与噪声问题的近期研究成果。针对集中驱动式电动车动力传动系统的特点,从5个方面分别进行介绍,即动力传动系统扭转振动的研究、动力总成磁固耦合振动的研究、驱动电机转矩波动的研究、动力总成悬置系统的研究、动力传动系统机电一体化研究。最后,对此领域的研究工作进行了展望。

用于电动车辆的开关磁阻电机四象限运行分析

设计了5kW电动车辆用的12/8极开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)驱动系统,同时结合电动车辆驱动要求,确定了四象限运行的控制逻辑;根据SRM各种控制方案,实现了电流斩波、角度位置、电压PWM斩波及单脉冲控制相结合的综合控制方案。经过实验验证,系统能够在四象限稳定运行并可靠切换,达到了电动车辆各种运行状态的要求。

基于模型预测控制的轮毂电机驱动车辆防侧翻控制

针对8×8轮毂电机驱动车辆侧翻稳定性问题,提出基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略。采用分层控制结构设计车轮转角和电机转矩的分配控制策略,以充分发挥研究对象各轮转矩、转角独立可控的特点开展稳定性控制;基于模型预测控制方法设计主动防侧翻控制策略,并简化滚动优化算法,使运算量降低以保证实时性;通过重型车辆模拟分析软件Trucksim与数学仿真软件MATLAB/Simulink联合仿真实验以及比例模型车辆试验进行验证。结果表明,通过所提分层控制策略与基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略,车辆可以避免侧翻失稳,能够准确跟踪驾驶员期望的行驶轨迹。

轮对柔性对直线电机车辆动态响应的影响分析

直线电机地铁车辆有内置和外置两种轴箱布置方式,针对这两种轴箱布置的直线电机地铁车辆,分别建立了考虑轮对柔性的直线电机地铁车辆-轨道耦合动力学模型.模型中轮轴采用欧拉梁模拟,考虑轮对柔性变形对一系悬挂作用力、电机吊杆力以及轮轨空间动态相互作用的影响,对比分析了在轮轨不平顺激扰作用下,轴箱内置和外置直线电机地铁车辆轮对柔性响应特性及其对系统动态响应的影响.研究结果表明:相比于刚性轮对模型,两种直线电机地铁车辆柔性轮对模型求解所得轮轨垂向力响应均存在77 Hz的主振频率峰值,对应于轮对的一阶弯曲模态频率;当考虑轮对柔性效应时,相比于轴箱外置直线电机地铁车辆,轴箱内置直线电机地铁车辆的轮轨垂向力更大,气隙更小.

地下直线电机牵引地面车辆分析研究

提出了一种地下直线电机牵引地面车辆的创新交通方式,对其基本原理进行了简单的介绍,并建立了相应的动力学仿真模型。在此基础上分析了传统直线电机悬挂结构对车辆性能的影响,并对比分析了地下直线电机车辆与传统直线电机车辆的动力学能行与能耗情况,结果表明地下直线电机的动力学性能及能耗情况均优于传统直线电机车辆。

城轨直线电机车辆智能运维综合检测系统研究与实现

介绍一种城轨直线电机车辆智能运维综合检测系统。在既有城轨直线电机车辆运维检修基础上,采用车载传感器技术、物联网+5G技术、轨旁综合智能检测技术、人工智能深度学习技术、大数据分析技术,可智能感知车辆运行状态、在线检测车辆轮对关键参数、自动识别并预警全车外观可视关键部件异常,并完成数据综合分析与管理,实现车辆健康状态的综合监测分析。智能运维综合检测系统结合人工检修,可有效提升城轨直线电机车辆检修质量,对未来城轨直线电机车辆检修模式变革、优化直线电机车辆均衡修作业周期有重要意义。

线性电机车辆的技术特性与应用前景

本文着重论述了线性电机车辆的技术特性,简要介绍了温哥华Skytrain与东京地铁12号线线性电机车辆的主要技术参数构成。在此基础上,阐述了线性电机车辆在我国的应用前景。

轮毂电机驱动越野车原地转向控制

针对基于阿克曼转向的越野车最小转弯半径大、转向机动性不足的问题,利用轮毂电机驱动车辆转矩独立可控的优势,开发了路面自适应的原地转向控制策略。构建整车七自由度原地转向动力学模型,阐释原地转向过程中纵横向耦合运动轮胎力的演变规律,建立原地转向阻力矩和横摆力矩随车轮滑转率、路面附着系数变化的量化模型。以转向动力响应性为优化目标设计了不同附着条件下的横摆角速度期望轨迹,并以各轮滑转率安全阈值作为稳定性约束以减小转向中心偏移量,执行层基于模型预测算法进行横摆角速度的跟踪控制,同时引入自适应滑模控制器反馈调节车轮滑转率以确保纵横向运动的稳定性。仿真测试与实车试验表明,开发的原地转向控制策略在高、中、低附路面下均实现了期望原地转向轨迹的精确跟踪,并将转向中心偏移量限制在500 mm以内,提高了越野车原地转向灵活性和横向稳定性,实现了“既快又稳”的原地转向。

北京机场线直线电机车辆基地设计创新与应用

研究目的:北京市轨道交通首都机场线是北京第一条采用直线电机车辆运营的轨道交通线,该工程需要设置北京市第一座全自动车辆维修基地。在用地面积狭小及没有以往实际经验可参考的情况下,需要充分研究车辆特点进行设计。研究结果:通过分析直线电机车辆特点及本线特点,进行建筑单体整合,充分发挥直线车辆的特性,多次论证、比选、研究并汲取了国外先进维修设计理念,提出了较合理的总体布局方案,节省了用地。大胆地采用了新技术和新的理念,制定了切实可行的检修模式,为全自动无人驾驶直线电机车辆在北京地区的广泛使用奠定了基础,积累了经验,节省了工程投资。

基于CANopen协议的城市轨道交通直线电机车辆通信网络研究与实现

分析了CAN总线的高层协议CANopen及其在城市轨道交通列车通信网络中的应用。以1辆国产化直线电机车辆为对象,设计研制了基于CANopen协议的轨道交通直线电机车辆通信网络,包括CANopen通信网络的构架与硬件选型、通信网络参数设计、网络通信流程,以及车载主控制器与制动单元的通信实现等。通过现场试验运行,验证了该通信网络的适用性和可靠性。

直线电机车辆机电动力学模型的构建与分析

基于直线电机车辆的基本结构及工作原理,利用拉格朗日-麦克斯韦方程,从机械与电磁能量层面进行了直线电机车辆系统机电动力学模型的构建。分析了车辆系统机械部件及电磁部分的相互作用规律,并推导了相关微分方程。根据Clark变换,将所得的三相坐标系模型简化为两相坐标系模型。应用Matlab求解及仿真,得到相关参数的变化规律。以此方法建立直线电机车辆的机电动力学模型,简单有效地解决了相关的机电动力学问题。