新能源汽车悬置支架轻量化研究

借鉴传统发动机汽车悬置支架的研究方法,对某纯电动车动力总成悬置系统的支架进行校核和优化。首先利用HyperMesh软件建立3个悬置支架的有限元模型,对其进行刚度计算和模态仿真分析,然后参照北美通用传统车载荷工况,选择电动车的最大应力极限工况进行各悬置支架的校核,最后对某一设计过于保守的悬置支架进行了基于拓扑方法的优化。结果表明,3个悬置支架的刚度、强度和模态频率都满足设计要求,改进后的某悬置支架在满足各项要求的基础上质量减少了3%。

不同路况下路面附着系数实时估计

为了准确估计不同路况下的路面附着系数,提高汽车行驶的安全性与稳定性,提出了一种在制动工况下基于前后轮轮速和制动力矩估计路面附着系数的方法。首先,考虑汽车前后轴荷转移,在Matlab/Simulink软件中完成建模操作,创建关于双轮车辆制动的动力学模型;其次,将控制目标确定为汽车前轮以及后轮的理想和实际滑移率,建立理想制动力矩滑模控制器,对于汽车滑模控制器存在的抖振现象,通过积分切换面对其进行处理;最后,以前后轮轮速和制动力矩作为输入进行扩张状态观测器的设计,利用这一观测器观测路面附着系数相关值。结果表明,各种路况中的路面附着系数都可以通过上述手段进行准确估计,扩张状态观测器能够抵抗外界干扰,鲁棒性强。将扩张状态观测器用于路面附着系数识别的良好结果可为汽车稳定性控制系统的设计提供参考。

汽车制动控制系统ABS/EBD设计与仿真

为提高汽车的制动性能,采用汽车防抱死制动系统(anti-locked braking system,ABS)与电子制动力分配(electronic brake force distribution,EBD)系统联合控制制动系统的方法。设计基于滑模控制的ABS和基于模糊控制的EBD系统。分别在干、湿沥青路面2种条件下对ABS/EBD系统进行仿真分析。结果表明:设计的ABS/EBD控制系统能充分利用ABS和EBD的优点,大大提高汽车的制动效能。

大学生方程式赛车悬架结构及受力分析

针对某款典型赛车,在ADAMS/View中对其悬架进行建模,对赛车满载静止及转弯工况进行静力学分析。在此基础上得出轮胎受到的侧向力与支持力,将求得的轮胎受力施加于悬架模型中,得出各悬架与车架连接点的受力情况。利用等效载荷原理,将计算出来的连接点受力应用到后续的车架的受力及变形分析,为以后对其进行满载静止、转弯工况车架的应力、应变分析提供参考。

燃料电池工程机械发展现状与展望

我国的能源危机和环境污染问题依旧突出,特别是车辆的排放对于环境的影响不容忽视。随着石油资源的日趋减少,虽然乘用车已经在新能源方面广泛采用,并且技术相对成熟,在燃料电池方面目前也已经发展很长时间,并且成功应用到了一部分客车和小型乘用车上。工程机械相对于乘用车来说,其保有量相对较少,但是其排放污染较为严重,平均一辆工程机械的污染物排放量相当于60~80辆小型乘用车的排放量。由于使用条件的限制,工程机械也在新能源方面有所研究并有条件的进行了应用。文章分析了燃料电池在工程机械上的应用现状与未来展望。

基于扩展卡尔曼滤波的自动垂直泊车模糊控制

针对某款车型的自动垂直泊车问题进行了研究。首先建立汽车倒车过程运动学模型,根据实测参数以及碰撞约束条件,推导垂直泊车的极限起始位置。然后基于模糊控制理论,建立基于驾驶员泊车经验的垂直泊车转向模糊控制器。进一步考虑实际泊车过程中传感器信号等噪声干扰的影响,对运动学模型进行卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)优化。最后基于优化后的运动学模型进行了垂直泊车转向模糊控制仿真分析。仿真结果表明,结合扩展卡尔曼滤波器的模糊控制方法,在车辆自动垂直泊车工况下具备良好的适应性。

方程式赛车典型工况车架结构分析

在ANSYS Workbench模块下对大学生赛车车架建模并进行有限元分析。通过等效载荷的方式将ADAMS/View中获得的各力施加于车架模型中,并在整车质心位置添加车手质量与发动机质量。通过对典型工况满载静止工况、转弯工况下分析得出分别在满载静止、转弯工况下车架的应力分布情况和变形情况。检验总支反力的误差大小,在满足各种工况要求的条件下对车架提出优化改进方法并进行尺寸优化,达到满足要求的同时更加轻量化,为以后类似的分析研究提供了理论依据。

电动矿用车动力总成模态及寿命分析

利用CATIA软件,建立某矿用电车的动力总成三维模型,使用ANSYS软件,建立其有限元模型并进行模态分析;将三维模型导入多体动力学软件ADAMS,进行多工况分析,得到极限载荷工况;将极限工况加载到壳体系统有限元模型,进行静态强度分析和动态疲劳分析.结果表明,端盖悬置接合处强度不足、安全系数过小、疲劳寿命不达标,应在后续研究中予以改进.

电动车电机悬置系统瞬态性能优化

建立了某集中驱动式纯电动车的电机悬置系统6自由度刚体模型,进行了其固有特性分析和瞬态工况下的动态响应仿真;以能量解耦率为优化目标,兼顾悬置动反力和位移等指标,优化了该悬置系统元件的刚度,使其瞬态振动性能也得到改善。

车辆高速避让路径跟踪控制策略

建立车辆动力学模型,研究车辆在高速避让工况下的路径跟踪控制策略。基于自抗扰控制设计车辆横摆角速度以及道路曲率2种不同的路径跟踪控制器;设计基于车辆偏航位移和偏航角度加权的线性二次最优控制器;对3种控制器控制效果进行仿真验证,分析路径跟踪侧向位移误差、侧向加速度、前轮转向角以及偏航角度变化。越野车实车测试结果表明,路径跟踪控制策略正确。

家用氢燃料电池热电联供系统的现状及发展

介绍家用氢燃料电池热电联供(fuel cell micro combined heat and porer,FC mCHP)系统在国内外应用及技术发展现状,详细阐述系统及各核心子系统的构成、实现功能、存在的不足,以及已经实现的改进方法和市场化进程。研究表明:日本、欧洲受益于相关基础性材料研发及产品市场培育早、用户购买产品补贴大等,相应产业链已日趋完善,处于由政策主导的商业化向市场主导的产业化过渡阶段;我国要进一步促进家用氢燃料电池热电联供系统的发展需要政府的扶持,以及提升产量、降低研发成本、提高可靠性以及采用燃料电池汽车与FC mCHP系统市场化协同降本的商业模式。

电机参数对电动车传动系统扭转振动的影响分析

针对电动车传动系统存在的扭转振动问题,对传动系统的固有特性、电机的转矩特性及振动系统的动态响应进行了分析研究,提出了综合考虑控制电机动态特性和传动系统的机电耦合仿真方法。首先,建立了某集中式驱动电动车动力传动系统的扭转振动数学模型,分析了系统的固有特性,用实验数据验证了模型的准确性;然后,建立了永磁同步电机的矢量控制模型,分析了驱动电机的转矩特性;最后,基于驱动电机和动力传动系统的机电仿真模型,进行了电机参数的灵敏度分析。研究结果表明:在低频时,引入谐波转矩的各电机参数对动力传动系统扭转振动的影响呈正比关系;在中高频时,电机参数对传动系统的影响不成比例。

氢在钢铁生产中的应用及趋势

钢铁生产是温室气体及其它污染物排放的一个主要来源,在铁矿石资源衰减、钢铁价格波动及环保压力增大等多重因素制约下,亟需对钢铁生产行业进行转型升级。本文阐述了氢气在钢铁生产中的应用情况,包括各个生产工艺中氢气的产生、使用、参与程度及发展趋势。分析结果表明,基于氢气的直接还原技术是实现钢铁生产过程节能减排的最佳方案之一。

电动车动力总成阶次振动的主被动控制研究

提出了一套降低电动车动力总成阶次振动的完整方法。首先,基于谐波优化理论优化电机控制策略,通过降低电机直交轴电流中的主要谐波,减小电机的输出转矩波动;然后,建立一套考虑精英保留的遗传算法,与齿轮啮合有限元模型进行联合优化,减小传递误差波动,并获得考虑主动控制效果的齿轮最佳修形参数;最后,建立电动车动力总成机械仿真模型,对轮齿修形后的动力总成进行控制效果验证。结果表明,综合考虑电机谐波电流控制和微观轮齿修形的方法,可以有效降低电动车动力总成的阶次振动。

氢能利用与发展综述

氢能作为一种重要的二次能源,具有来源广泛、制取方便、能量密度高、绿色环保无污染等优点。如何进行氢能源的大规模应用是目前政策、行业及企业研究的热点。文章针对氢能的制取、储存、运输及使用进行概述,对氢能利用中各个环节的成本、能耗、效率等方面进行分析,为政策制定、行业规划及企业转型提供一定参考。

加氢基础设施发展现状与展望

加氢站基础设施建设与燃料电池汽车示范运营是促进氢能源汽车产业发展和技术进步的重要举措。文章针对加氢站的国内外情况及发展趋势进行论述。主要包括与加氢站紧密相关的工作原理介绍、国内外发展情况、政策梳理、规范流程总结、存在问题及设计注意事项等,最后对加氢站的发展趋势进行展望。综合政府、产业、技术、企业等多方面因素,指出氢能源行业具有广阔的发展前景,我国加氢站基础设施建设将在三年内进入快速发展期。

氢燃料电池热电联供系统的关键问题研究

基于氢燃料电池的热电联供系统作为一种高效环保的分布式能源利用方式,在国内尚属新鲜事物。针对分布式氢能热电联供系统研发中的关键问题进行系统的分析,阐述了建筑能耗现状、国内外政策及产业情况,针对国内环境进行用户需求分析,最后分述了制氢系统、燃料电池系统、整机功率等级的选型以及储水罐容积计算、二氧化碳回收系统的问题。分析结果为家用燃料电池热电联供仿真模型的搭建以及实际物理系统的试制提供了一定指导。

热电联供用纯氢燃料电池系统主机架模态分析

为了正向开发纯氢燃料电池热电联供系统,对燃料电池系统各模块进行集成,并利用UG对支撑燃料电池系统各模块的主机架进行模态分析。以某10 kW纯氢燃料电池热电联供系统为研究对象,首先,对燃料电池系统各模块进行空间设计与集成;其次,利用模态有限元分析对支撑燃料电池系统各模块的主机架进行结构仿真,得到热电联供用纯氢燃料电池系统主机架的前六阶模态参数,同时分析空压机、水泵等激励对主机架整体构架的影响。结果表明:激励源能够在控制方式和安装位置方面避开共振的发生,热电联供用纯氢燃料电池系统主机架设计合理,具有较强的稳定性和可靠性,为后续设计及优化提供理论参考依据。

分布式清洁供暖及氢能热电联供装置应用分析

以燃料电池为核心的热电联供是一种高效环保的分布式清洁供暖方式,越来越多国家与地区开始关注,在国内尚属新鲜事物。首先,以山东省为例,对其发展规划所提到的清洁供暖方式,了解其含义及优缺,并从成本、安全性、效果/效率、寿命、规模、应用领域六方面进行对比分析;其次,阐述分布式能源的含义、特点及分类,明确燃料电池热电联供是清洁供暖与分布式能源的良好结合体;最后,从耗煤量、耗天然气量及费用节约三个方面对燃料电池热电联供系统进行节能性分析。分析结果为今后搭建及优化系统、建模理论分析提供了一定的指导。

质子交换膜燃料电池的建模、仿真及特性研究

以某款PEMFC为主要研究对象,通过分析活化过电压、欧姆过电压以及浓差过电压等多种数学描述,依据经验公式构造了PEMFC数学模型。在Simulink中搭建PEMFC稳态仿真模型,研究了工作温度、阳极氢气和阴极氧气的分压力、质子交换膜含水量各因素对PEMFC输出性能的影响。结果表明:仿真结果与典型燃料电池极化特性曲线基本相同,PEMFC模型具有良好的稳态性能,为其后续进一步优化提供参考。