基于CAN地下混合动力车辆电控系统设计分析

针对地下混合动力铲运机的作业工况和混合动力驱动系统的需求,设计了混合动力铲运机以主控制器为主,传统线束和CAN总线通信相结合的电控系统。实现了主控制器对整车各子系统运行状态的采集和控制指令的发送,实现了作为混合动力驱动系统控制策略载体的主控制器对整车的控制。并搭建混合动力驱动系统试验台架,对混合动力驱动系统联合调试。通过试验调试,使得混合动力驱动系统能够根据不同工况选择不同的工作模式,并实现各种工作模式的平滑切换,并有效防止了母线欠压、过压等故障,所设计的控制系统可以满足整车的控制需要,为实车测试提供参考。

基于最小二乘支持向量机的混合动力地下铲运机电机输出转矩预测

针对电机转矩传感器体积较大,在当前的大部分工程机械和汽车中无法安装,造成无法直接实时采集电机的输出转矩的问题。在分析电气系统组成的基础上,提出了基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)算法的电机输出转矩预测模型。模型以混合动力地下铲运机分别在地下试验巷道和眼前山地下矿山巷道工作时采集的载荷谱作为训练和测试样本,以混合动力地下铲运机电机的实际转速、电机直流端电流、电机直流端电压、电机控制器温度和电机绕组温度作为训练模型的输入,以电机的输出转矩作为输出,从而使基于最小二乘支持向量机的模型能够更加全面的体现影响电机输出转矩的影响因素。研究结果表明该模型具有良好的预测精度和适用能力。

混合动力地下铲运机驱动系统控制设计

针对混合动力地下铲运机驱动控制系统及控制策略进行设计,对可能出现的特殊工况提出有效的解决方案,使得铲运机驱动系统能够适应各种工况。首先分析了地下采矿铲运机L型循环工况,提出利用超级电容器作为储能单元的串联式混合动力铲运机驱动系统结构。完成混合动力驱动系统中各主要部件的选型,并分析制定针对地下铲运机循环工况的混合动力驱动系统四种工作模式及功率流向。在此基础上,设计制定针对混合动力铲运机的驱动系统控制策略。以传统线束和CAN通信相结合的方式对混合动力铲运机电控系统进行设计。利用混合动力铲运机试验台架,对混合动力驱动系统进行试验与调试。结果表明混合动力铲运机驱动系统控制策略的有效性和合理性,可以作为同类设计的参考依据。