基于驱动转矩调整的电动汽车电子差速器设计

在建立电动汽车动力学模型的基础上,设计了一种用于轮毂驱动电动汽车的电子差速器,该电子差速器以驱动轮滑移率为控制目标,以驱动转矩为控制输入。利用Matlab/Simulink对其进行了仿真分析,并与传统驱动转矩平均分配的机械差速器进行了对比。结果表明:采用该电子差速器的电动汽车,其转向通过性和操控性明显改善,对道路附着条件的利用也有较大提高。

分布式驱动电动汽车驱动转矩协调控制

针对现有分布式驱动电动汽车驱动力控制系统在进入驱动防滑工况时纵向驱动转矩和加速度降低以及产生非期望的横摆力矩和横摆角速度等问题,提出了两种多轮驱动转矩协调控制策略。其中,基于动力性的驱动转矩协调控制策略的目标是改善纵向驱动转矩和加速度,而基于稳定性的驱动转矩协调控制策略的目标则是增加车辆的横向稳定性。实车实验结果表明,所提出协调控制方法有效实现了设计目标,改善了车辆性能。

复合地层中掘进的盾构机刀盘动态驱动转矩研究

复合地层掘进扭矩载荷突变是造成盾构机掘进过程中堵转停机的直接原因,考虑盾构机刀盘驱动变频调速电机特性、转矩传递过程中齿轮啮合刚度及齿侧间隙等非线性因素,建立冗余驱动的盾构机刀盘切削系统机电耦合动力学模型;针对典型复合地层地质条件,对盾构机在上软下硬地层掘进过程中刀盘驱动转矩动态特性进行仿真分析。结果表明,在软土体积百分比为70%复合地层中,掘进扭矩载荷显著高于50%软土百分比复合地层;盾构机在由50%软土百分比地层掘进进入70%软土百分比地层过程中,刀盘驱动电机负荷瞬间增大,甚至超出其工作极限,电机无法稳定工作,容易导致堵转发生,该结果可以部分解释我国昆明上公山隧道施工中频繁出现堵转事故的原因,为盾构机复杂地质条件下顺应性设计提供指导。

高速精密压力机理想驱动转矩研究

建立了高速精密压力机理想驱动转矩的表达式,并对其进行了简化。以研发中的多连杆式高速精密压力机为例,计算了其理想驱动转矩,并与曲柄滑块式的高建精密压力机高速精密压力机进行了比较分析。结果表明:理想驱动转矩不仅与公称力有关,还与驱动形式、曲柄转速、等效运动质量有关;惯性力所引起的转矩在一定速度下可超过公称力所必需的转矩;该多连杆式高速精密压力机不适宜于过高的冲压速度。研究结果有助于高速精密压力机主传动型式的选择及上模质量的确定。

影响振动式挖掘机驱动转矩的参数分析

利用由振幅、振动频率和前进速度定义的速度比λ、加速度比K和参数T,建立了对振动式挖掘机驱动转矩的回归方程。从这些回归方程的决定系数可知,用速度比λ、加速度比K和参数T来说明对振动挖掘机平均驱动转矩的回归程度时,加速度比K的决定系数最大,参数T的决定系数次之。

全断面掘进机刀盘驱动转矩的确定

探讨了在不同的地质条件下,TBM刀盘驱动转矩的设计计算方法,有利于优化TBM的结构和总装机功率,提高TBM适应不同地质条件的能力,并以ROBB INS公司为辽宁大伙房输水隧洞工程设计、制造的BM264-311型掘进机为例,进行模拟计算,证明该计算方法是合理和有效的。

双电机电动汽车驱动转矩分配策略研究

针对双电机电动汽车前后电机驱动转矩分配问题,提出一种基于惯性权重线性递减粒子群算法的双电机驱动电动汽车驱动转矩分配策略。根据双电机驱动电动汽车构型特点,基于不考虑传动系统和附件能耗时电池能耗约等于双电机系统能耗的前提条件下,提出以电池能耗最小为优化目标的转矩分配优化模型;在保证双电机转矩之和等于需求转矩的基础上,利用惯性权重递减的粒子群算法在电机效率图里进行搜索,以适应度函数最小时对应的转矩值为目标转矩。仿真与试验结果表明,驱动转矩分配策略能够实现合理的转矩分配,可以保证双电机电动汽车在动力性的基础上具有较好的经济性,在NEDC循环工况下其耗电量下降了0. 66%,整车续驶里程延长了9. 4 km。

根茎类作物单摆铲栅收获装置驱动转矩特性研究

单摆铲栅收获装置的驱动转矩为4组单体转矩的耦合叠加且随负载周期变化,最大驱动转矩及转矩波动度直接影响了拖拉机功率匹配与功率利用效率。为研究收获装置驱动转矩特性,在工作单体受力分析基础上建立了单体转矩、驱动转矩、比功耗解析方程,结合离散元仿真分析了收获装置驱动转矩时域响应特点:单体转矩呈现每周期双峰、相邻周期强弱变化规律,受组间振动平衡与土壤粘塑性作用,驱动转矩呈现每周期双峰、相邻周期微变的规律,峰值约为单体转矩的1.2~2.3倍。为明确相关参数对驱动转矩的影响,开展了四因素三水平Box-Behnken仿真试验,建立了最大驱动转矩、转矩波动度、比功耗预测数学模型,仿真试验结果表明:振幅、振动频率、挖掘深度、前进速度、振幅与振动频率交互项均是最大驱动转矩、比功耗的主要影响因素,振动频率、挖掘深度对转矩波动度有较大影响。甘草收获田间试验结果表明:当挖掘深度为450~500 mm时(工况1),驱动转矩呈现每周期双峰、相邻周期强弱变化的规律,最大驱动转矩为797.17 N·m、转矩波动度为2.54、比功耗为122.06 kJ/m^(3)、收净率为96.42%;当挖掘深度为350~400 mm时(工况2),最大驱动转矩较工况1下降约39.44%,转矩波动度下降约27.95%,比功耗与收净率基本不变。该研究可为单摆铲栅收获装置结构参数优化及根茎作物振动减阻节能收获研究提供参考。

双轴驱动纯电动汽车驱动转矩的分配控制策略

针对双轴驱动纯电动汽车的前后电机驱动转矩分配,基于电机的map特性,建立以双电机利用效率最大化为目标的优化模型,获得双驱动电动汽车不同转速与转矩需求下的双电机最优转矩分配模型.针对双轴驱动电动汽车,设计了普通、动力与经济3种驾驶驱动模式,并基于优化模型制定了3种驱动模式的转矩分配优化策略.最后以轻量化纯电动中巴为对象,建立了Carsim/Simulink联合仿真模型,分别以0～60 km/h加速实验验证动力性能,以NEDC工况的经济性验证效率.仿真结果表明,在3种驱动模式下,文中所提出的策略能小幅度缩短电动中巴的加速时间,将NEDC工况的续航里程分别提升2.20%、4.56%与6.60%,从而为双轴驱动电动汽车提供了一种双电机转矩优化分配的新方法.

基于ADVISOR的纯电动汽车驱动转矩双模糊控制策略

针对电动汽车行驶工况及驾驶员操作具有一定非线性和时变不确定性的问题,对整车控制器的控制算法和电池管理系统进行了研究,提出了一种驱动转矩分配的双模糊控制策略。对纯电动汽车建立整车动力学模型和驾驶员输入参数模型,以基本转矩模糊控制器和补偿转矩模糊控制器来求解,并优化驱动转矩值,采用CAN总线通讯经过电机驱动器来控制驱动电机的转矩输出。以CYC_HWFET高速工况和CYC_EUDC中低速工况为例,基于ADVISOR平台对双模糊控制器的电动汽车进行性能仿真分析。结果表明,所设计的双模糊控制器在满足纯电动汽车动力性要求的同时,也能获得较优的经济性且动力电池利用效率较高。

纯电动汽车加速过程中的驱动转矩优化控制策略

探讨了在加速行驶时使用驱动力矩对电动汽车的益处,分析了不同模式下输出转矩模糊控制策略以及应考虑的原则和约束条件。建立了纯电动汽车不同速度下的踏板开度,验证了不同工况下输出转矩优化控制策略的有效性。提出在不同的工作条件和工作模式下,纯电动汽车还需要准确识别驾驶员的驾驶风格、驾驶意图和实时道路状况,以获得更好的控制效果。

基于双动轴数学模型的牵引电机驱动转矩模拟及观测

在考虑轮轨黏着的条件下,建立了列车一台转向架的双动轴数学模型和全维状态观测器模型。应用Matlab/Simulink软件,对同一转向架机械制约下的两并联牵引电机驱动转矩进行了仿真模拟,对转矩不平衡成因进行了分析。利用状态观测器对单个电机的驱动转矩进行了观测。

轮毂电动机驱动电动汽车自适应巡航系统控制策略

以轮毂电动机驱动电动汽车为研究对象,采用分层控制策略提出自适应巡航系统,结合上层模型预测控制器与下层PID(proportion integral differential)控制器,针对复杂的纵向跟随工况,对轮毂电动机输出的驱动力矩进行精确控制.提出基于前车加速度的可变车头时距策略,利用模型预测控制算法(model predictive control,MPC)求解本车期望加速度的上层控制器,利用PID算法求解整车前后轴驱动力矩,并输入到轮毂电动机的下层控制器,实现前后轮驱动力矩分配,最终实现车辆纵向自适应巡航.建立联合仿真模型,针对匀速前进、紧急制动、城市循环工况等场景,对所提出的自适应巡航分层控制策略进行验证,结果表明:所提出的自适应巡航系统控制策略针对纵向复杂行驶工况的跟驰效果良好,跟驰过程中车间距误差较小,加速度变化与电动机驱动转矩变化可以较好地进行同步与响应.

基于BP神经网络的电动轮汽车驱动控制系统仿真研究

以国内某电动车型为例,利用Matlab/Simulink建立整车仿真模型,对电动轮汽车典型工况各驱动轮转矩变化规律进行了研究分析,结果表明,在各种典型工况下,电动轮汽车同轴左右侧车轮的理想驱动转矩存在一定差异和规律。在此研究基础上,建立了基于BP神经网络的各轮理想驱动转矩控制系统,仿真结果表明,神经网络控制系统可以实现电动轮汽车典型工况下各轮理想需求驱动转矩的控制,具有较强的泛化能力和计算速度。该控制方法为实现电动轮汽车驱动轮转矩的合理控制提供了新的途径。

大转矩汽车驱动桥主减速器齿轮的研制

斯太尔汽车驱动桥主减速器齿轮由于结构限制,强度无法满足大吨位载重汽车和牵引车的使用要求。用格里森CAGE4Win锥齿轮设计软件对齿形参数进行强化设计后,可以有效地提高该类齿轮副的强度,取得既强化又降噪的双重效果;再采用强化工艺措施可以尽可能地延长该齿轮副的寿命,从而满足该类汽车的使用要求。

一种采用电压控制轮毂电机驱动电动汽车的电子差速器

针对前轮转向,后轮驱动轮毂电动汽车的特点,提出了一种采用控制轮毂电机驱动电压的电子差速驱动策略。该策略利用直流电机机械特性,将路面条件和车载重量发生变化的情况转变为电机驱动力矩的变化,自动调节驱动轮毂电机的转速,保证车轮瞬时转速能够适应各种路面情况。软件仿真模拟和样车道路实验结果表明,该技术能较好解决驱动轮滑转的问题。

基于粒子群算法的电动客车双电机转矩分配策略

针对双电机驱动的纯电动客车转矩分配问题,采用模拟退火和粒子群的混合优化算法以寻求转矩分配后整车能耗最小的方案。通过对双电机客车整车结构和性能参数的分析,确定了计算整车能耗的数学模型,在满足整车需求转矩的前提下,根据电机转速和效率特性并引入模拟退火和带压缩因子的粒子群算法相结合的优化算法对双电机需求转矩进行分配。对该方法进行了中国典型城市公交循环(China city bus cycle,CCBC)工况的仿真和台架试验,结果表明:该算法实现了对电动客车双电机系统转矩的优化分配,整车在1个循环工况下的能耗降低了3.2%。

分布式驱动越野汽车驱动防滑控制

分布式驱动越野汽车具有动力性能好、路面适应力强等优点,发展前景很好,但是四轮车速不一致会导致控制方法复杂度高。针对这一问题,基于四个车轮不同的加速度,首先计算最大驱动扭矩,建立基于加速度信息的滑转率观测器,然后以最大驱动扭矩为界限,控制各个电机的输出扭矩,使滑转率维持在最佳滑转率附近,从而达到驱动防滑的目的。最后与Carsim进行了联合仿真,结果表明控制方法能够快速显著地降低汽车车轮的滑转率,验证了控制方法的有效性。

基于变频器计算转矩的超载限制器研究

针对变频器能够给出电机实时驱动转矩值的功能,提出了以电机驱动转矩大小测量起重载荷的方法,通过理论推导和试验证明了该方法的可行性,可用于超载限制器设计,较采用力传感器的传统方法具有成本低、维护量小等技术优势。

步进电机微步驱动分析

在对步进电机的转矩矢量进行分析的基础上,对步进电机的微步驱动原理进行了分析和探讨。认为:微步驱动技术对改善步进电机的运行特性、提高控制精度是非常有效的。