一、客车J_5型发电机及控制箱综合性能试验台的研制(论文文献综述)
刘严超[1](2020)在《我国铁路货车供电方式讨论》文中研究说明介绍了铁路货车的供电方式,分并析了各供电方式对我国铁路货车的适应性。
宋彬杰[2](2019)在《铁路货车车载安全监测用自发电电源的研究》文中认为我国铁路货运在社会经济生活中扮演着越来越重要的角色,随着货运规模不断扩大,货运安全压力日益增大,保障货运列车安全运输日益受到重视。由于货运列车的车厢没有电源,无法依靠安装车载安全监测设备,对列车运行过程的重要性能指标进行实时监测。针对目前货运列车电源缺失的问题,本文利用压电式振动能量收集技术,采集货车运行中丰富的机械振动能并将其转化为电能,设计用于铁路货车车载安全监测设备供电的自发电电源。首先,分析了货车车载安全监测车载子系统的用电需求及货车振动特性,据此确定了自发电电源设计中涉及到的主要技术指标。然后,研究了压电能量收集装置理论基础,建立了悬臂梁单晶压电振子的数学模型,并利用ANSYS软件对其进行压电仿真分析,验证了数学模型的合理性;通过结构优化,设计出了适合低频振动环境能量收集的宽带低频压电俘能器。最后,制备了悬臂梁单晶压电振子和宽带低频压电俘能器。通过搭建振动实验台,对两者进行了压电发电实验研究。设计了基于LTC3588-1能量收集管理芯片的压电能量收集电路,并进行了超级电容储能及供能实验,验证了宽带低频压电俘能器的有效性。通过研究,本文得到以下结论:(1)确定了自发电电源的主要技术指标及设计依据。车载子系统的总体平均功耗可控制在6.66mW,工作态最大功耗为252mW,电压在3.6V左右。货车振动能量集中在20Hz以内的低频振动环境。(2)建立了悬臂梁单晶压电振子的数学模型,得到其输出电压U、电能W及电荷量Q等性能指标,以及固有频率和等效电路模型。通过数学模型及仿真分析发现了压电振子结构尺寸和材料属性对其固有频率和发电能力的影响规律。(3)结合理论模型及仿真结果进行结构优化,设计了宽带低频压电俘能器。研究表明其有效响应频带为7.6Hz~15.4Hz,扩展了 147%,相比于单体压电振子具有更好的低频谐振性能及发电能力。(4)通过仿真及实验研究了宽带低频压电俘能器的发电能力。利用Multisim软件仿真得到标准能量回收电路下最优负载为120kΩ,最大输出功率为0.477mW。设计了基于LTC3588-1能量收集管理芯片的压电能量收集电路,实验验证了该电路可有效采集及存储压电俘能器转化的电能,并实现间歇对外部负载供能,能够满足车载子系统的用电需求。
席利贺[3](2018)在《增程式电动汽车能量管理策略优化及增程器控制系统研究》文中进行了进一步梳理环境污染与能源危机是我国汽车产业发展所面临的巨大挑战,大力发展新能源汽车、实现汽车产业结构转型已经成为我国政府、企业和科研机构的共识,现已初步确立了将“纯电驱动”作为我国新能源汽车发展和汽车工业转型的发展导向。增程式电动汽车具有整车成本较低、续驶里程长、不需要复杂的机械传动装置以及清洁高效等优点,发展增程式电动汽车是一种适合我国汽车产业现状和整体国情的可行发展道路。本论文以增程式电动汽车为研究对象,遵循基于模型的控制系统设计思想,开展了增程式电动汽车整车建模、能量管理策略设计与优化、增程器控制系统开发等方面的研究。基于MATLAB/Simulink建立了增程式电动汽车前向仿真模型,模型主要由动力系统部件模型(包括驱动电机模型、增程器系统模型、锂离子动力电池模型)、整车动力学模型、驾驶员模型、整车控制器模型四个部分组成。在该模型中构建了基于进气门延迟关闭修正系数的米勒循环发动机平均值模型。利用台架试验与实车试验对模型的仿真效果进行验证,结果表明:模型可对增程式电动汽车在实际工况下的性能进行较高精度模拟,并能够模拟出增程器系统工作过程中米勒循环发动机的主要动态特性,可作为能量管理策略设计及增程器控制系统开发的仿真平台。研究了增程式电动汽车能量流全局优化问题,以燃油消耗量最小为优化目标,采用动态规划算法对能量流全局优化问题进行求解。针对传统动态规划算法的误差累积问题,提出了一种基于动力电池SOC(State of Charge)状态空间有效求解区域的动态规划ESR算法。仿真结果表明,与传统动态规划算法相比,所提出的动态规划ESR算法降低了累积误差,使动力电池SOC终端状态与目标值的差值在1%以内;并且在NEDC工况下,与原车采用的电能消耗-电能维持型控制策略的仿真结果相比,基于动态规划ESR算法提高了燃油经济性近19%。本文系统分析了增程式电动汽车充电特点,指出提高增程式电动汽车总运行时间内燃油经济性的能量管理策略控制目标为:对行驶周期内的整车需求功率进行优化分配,控制动力电池SOC随行驶里程以近似线性变化的方式下降;为了提高车辆在行驶周期结束进入充电站时动力电池存储电能的能力,动力电池SOC应处于最低限值。基于此,本文采用Elman神经网络对能量流全局优化结果进行训练,构建了增程式电动汽车能量流全局优化控制模型集,并与动力电池电能消耗率计算模块、动力电池目标SOC计算模块和控制模型选择算法相耦合,提出了基于能量流全局优化控制模型的实时能量管理策略。为了提高增程器能够在响应目标发电功率过程中的动态性能,根据V型开发模式,设计了增程器控制系统。在控制系统软件方面,提出了基于模糊自适应优化PID的增程器协调控制策略,并采用遗传算法对模糊自适应PID基准参数进行优化,建立了以增程器转速误差及其变化率为输入的模糊推理算法;在增程器硬件设计方面,完成了微处理器选择、电源电路设计和通讯模块设计等,并利用Altium Designer完成了印刷电路板整体设计;最后利用MATLAB软件中RTW自动代码生成工具箱,开发了增程器协调控制策略嵌入式代码,并完成了增程器控制系统软硬件集成。利用dSPACE实时仿真系统,建立了增程式电动汽车整车控制器硬件在环试验平台。通过硬件在环试验研究,验证了所提出能量管理策略及其提高燃油经济性的有效性。分析试验结果表明:所建立的能量管理策略能够实时控制增程式电动汽车并实现设计目标;与原车控制策略相比,在已知驾驶员期望行驶里程信息时,采用该策略可以提高行驶周期内燃油经济性9.2%,并能够控制动力电池SOC在车辆行程结束达到充电站时降到最低值。建立了增程器试验台架,进行了增程器不同工作模式的台架测试。分析台架试验结果表明:所设计的增程器控制系统能够实时控制增程器并能够达到设计目标;在增程器启动过程台架测试中,相比基于发电机转速控制的启动控制策略,所建立的基于发电机转矩控制的启动控制策略降低了增程器启动过程加速度峰值68.9%以上;在增程器发电功能台架测试中,所设计的基于模糊自适应优化PID的增程器协调控制策略,能够改善增程器在跟随目标发电功率过程中的动态性能和稳态性能,其中在超调量和稳态误差两方面,与所要求的性能指标值相比,平均降低了 55.0%和 36.0%。
牛成亮[4](2015)在《基于无线ECP制动系统电源研究》文中研究表明对重载列车而言,无线ECP制动系统通过电子指令传递制动命令,能够有效提高列车的制动性能,与传统空气制动系统相比有很大优势。无线ECP制动系统没有贯通列车全长的列车电力总线,每辆车上都需要有自备电源,如何很好地解决无线ECP制动系统供电问题一直是研究热点。本文设计了一种基于铁路货车车辆垂向振动特性的发电装置,其可以将车辆振动产生的机械能转换为电能,为无线ECP制动系统供电提供了一种技术措施。首先介绍了铁路货车的无线ECP制动系统,以车辆的振动频率与振幅为主要设计参数,结合Halbach阵列直线永磁电机的工作原理,利用解析分析法确定了电机的重要尺寸参数,完成了Halbach阵列永磁直线电机的初步结构设计。运用Ansoft电磁场仿真软件建立了永磁直线电机的有限元模型,分别对其进行静态分析及瞬态分析,得到了电机内部的磁场分布情况及电机的空载特性。对永磁体中的轴向充磁磁铁与径向充磁磁铁的尺寸与组合形式进行了研究,同时也分析了电机气隙大小、定子槽肩以及定位力等因素对电机空载特性的影响。建立不同结构尺寸的电机模型并进行仿真,通过对比不同的仿真结果确定了电机的最优尺寸参数,完成了电机的优化设计。通过Matlab/Simulink软件建立整流滤波电路,分析研究了电机负载特性。接着介绍了热分析的基本理论,结合热力学理论知识完成了电机温度场热源的计算。运用Ansys有限元分析软件建立了电机的热分析模型,对其进行稳态仿真得到了电机内部的温度场分布情况,验证了电机能够在稳态时正常运行,同时永磁体也不会出现退磁现象。完成了样机的制作,利用液压振动试验台对样机进行试验研究,得到多种工况下不同负载的测试结果。将仿真结果与试验结果进行对比研究,分析了两者之间的差异,试验结果验证了电机设计与仿真的正确性。最后,为满足无线ECP制动系统的供电需求,提出了一种借助杠杆机构来增大电机输出功率的措施,同时完成了试验验证。
李晓伟[5](2013)在《基于振动的铁道货车供电装置研究》文中提出铁道货车由于其应用工况的特殊性,尚未安装有效的供电装置,致使在客车、机车上成熟的控制技术,如电子防滑器、轴温检测等设备无法使用,制约了铁道货车的技术水平发展。如何给铁道货车提供电力能源一直是研究的热点。本文设计了一种基于Halbach阵列结构圆筒型永磁直线电机的供电装置,把该供电装置直接与车辆悬挂弹簧并联安装,利用电磁感应原理将货车车辆运行时振动的机械能转化为电能,中间不需要其他传动装置,具有较高的能量转化效率和实用性。根据160km/h快速货车动力学参数,确定了转向架一系弹簧处振动的振幅及频率较为理想,以该数据作为电机的主要设计参数,依据永磁直线电机的工作原理和电磁场分析理论,完成了对Halbach阵列结构圆筒型永磁直线电机的设计,并确定了电机各组成部分的相关参数。利用电磁场分析软件Ansoft对设计的直线电机进行了有限元分析。首先对电机进行二维静态和瞬态磁场分析,得到了电机内磁场分布情况及电机产生的三相空载电动势,结果验证了Halbach阵列结构圆筒型永磁直线电机能够满足工作需求。然后,对电机进行了结构优化,通过分析有无槽肩结构,不同径向充磁永磁铁的排列方式,以及径向充磁永磁铁和轴向充磁永磁铁的轴向长度等对电机性能的影响,确定了电机合理的结构。利用Ansoft和MATLAB/Simulink软件联合仿真,对电机的负载特性进行了分析,得到了不同负载下电机受力曲线图以及电机输出电压和输出功率随负载电阻变化的曲线图。然后根据电机的负载特性,利用有限元软件ANSYS对电机进行了瞬态热分析,得出了电机定子的温度分布云图和温度变化情况,验证了电机在正常情况下能够安全运行。最后,介绍了样机的制作和装配过程,在实验室利用油压减振器试验台完成了所设计的直线电机的试验工作。试验结果表明,设计的供电装置达到了设计要求,能够满足给蓄电池充电的需求,为铁道货车的供电提供了一种技术措施。
魏祥[6](2012)在《铁道客车发电机移动式试验设备应用研究》文中研究说明为了满足旅客乘坐舒适性不断提高的需求,铁路部门开行了各种新型客车,各种新技术在客车上广泛使用,各种新设备如逆变器、充电机、集便器、制氧机等不断在旅客列车上运用。然而,目前铁路仍然存在大量的22、25B型48V直供电客车。其供电系统是使用J5发电机供电系统,通过车端连接器将各节车厢的J5发电机供电系统相连,形成整列车的供电系统,给列车各种用电设备供电。由于J5发电机供电系统对保证旅客列车的正常运行起着极其重要的作用,因此铁道部针对该系统制订了各级检修规程、技术条件和适用于各级检修规程的试验要求,确保J5发电机供电系统正常维修和使用。铁路各个车辆部门都承担着J5发电机供电系统的检修任务,每年有大量J5发电机供电系统需要维修。在车辆段整备库内对J5发电机供电系统检修装车后,由于列车在整备库内并不运行,转向架车轴车端大皮带轮无法带动J5发电机转动,因此无法对其进行装车后试验,就不能确定系统是否正常工作,不能判断列车各部与J5发电机接线是否正确,也不能检查列车上部设备是否工作正常。列车出库后,这些隐患在运行中极有可能导致J5发电机供电系统发生故障,存在全列停电的危险。不仅对列车运行造成极大的安全隐患,严重时会导致车辆事故。本文针对实际运用过程中J5发电机供电系统问题进行调研,结合客车整备库内的作业环境、及作业条件和操作工具,总结出解决以上问题的方法是制作可在客车整备所内对J5发电机供电系统进行运行模拟试验的移动式试验设备。移动式试验设备包括可移动小车、机械升降机构、变频调速部分、控制计算机、拖动电机及其与J5发电机进行连接的联轴器。该设备控制拖动电机带动J5发电机转动来模拟列车运行工况,同时显示相关工作状态。论文对各组成部分进行了详细设计分析。现场试用表明,本文所设计的移动式试验设备能够在列车出库前对J5发电机供电系统进行试验,确保车辆供电系统无故障安全出库,为旅客列车安全运行提供有力保障。
张剑锋[7](2012)在《快速货车风力供电装置电气系统研究》文中进行了进一步梳理当铁道货车运行速度提高时,应当安装电子防滑器来保障行车安全。欲使用电子防滑器,必须为其提供适宜电源。而如何在货车上安装电能生成或存储装置一直是亟待解决的主要问题。当货车运行时,其周围存在丰富的风能资源,以风力发电的形式可解决快速货车的供电问题,称为风力供电装置。风力供电装置由机械系统和电气系统组成,其中电气系统至关重要,决定着电能的输出形式与品质。在分析了风力供电装置电气系统的工作原理的基础上,对其进行了软硬件设计,且完成了实物制作。电气系统主要包括电力变换电路和控制系统。电力变换电路由硬件电路实现,可将发电机输出的不稳定的三相交流电转换为电压恒定的直流电,供电子防滑器直接使用及为铅酸蓄电池充电。控制系统以PIC16F887单片机为核心,主要控制铅酸蓄电池的三阶段充电过程及保护电气系统。在实验室环境下搭建了发电机的转速控制试验平台,将发电机与电气系统连接,对不同输入电压下电气系统的工作性能进行了试验研究。最后,在Simulink仿真平台建立了包括机械系统在内的风力供电装置的仿真模型。以梯形波永磁电动机取代风力机,控制发电机的输入转矩,从而对不同输入功率下电气系统的工作性能进行了仿真研究。试验结果和仿真结果表明,当输入电压和输入功率变化时,风力供电装置电气系统皆可正常工作,输出的直流电符合工作电压为24VDC的电子防滑器的供电要求。
黄伟[8](2008)在《基于CVT的四轮驱动混合动力汽车传动控制策略研究》文中指出近年来,随着汽车工业的高速发展,资源短缺与环境污染日益严重,由于纯电动汽车短时间内在其长寿命、大容量电池等关键技术上难以突破,混合动力电动汽车将在相当长时间内发挥其独特优势。为了改善轻型SUV(Sport Utility Vehicle)汽车的燃油经济性和动力性能,本文提出了一种基于无级变速器(CVT)的四轮驱动混联式混合动力汽车系统结构方案,对四驱混合电动汽车整车传动控制策略相关技术进行了深入分析和研究。首先通过计算分析,确定了包括驱动和能源部件的参数设计和选型、关键零部件的选择及设计,以及所有部件在整车中的安装布置。同时基于Matlab/Simulink平台系统,采取理论建模为辅,试验建模为主的方法建立起CVT混联式四驱混合动力整车传动系统正向仿真模型,该模型既可以用驾驶员的转矩或功率需求作输入,也可将循环工况转化为驾驶员需求,所建模型可用于分析评价不同的设计方案和控制策略的优化,也可为实车控制策略的开发建立仿真分析平台。在分析了传统混合动力典型运行模式基础上,根据CVT混联式四驱混合动力整车动力总成系统结构特点,对包括驻车发电、电力变矩、纯电动、混合驱动等多种运行模式进行分类并分别进行详细的动力学分析,建立起各个运行模式下转矩、转速在传动过程中的变化规律和实现模式切换的发动机、电机及离合器控制规则。根据动力总成控制系统结构特点,以发动机、电机稳态效率图和电池充放电效率曲线为依据,并基于发动机效率曲线和等功率及等转矩曲线,求得发动机高效工作区的功率门限Pe min、Pe max以及转矩门限Te min、Te max。然后根据驾驶员对施加在车轮上的驱动需求(其中低速以驱动转矩为参考量,高速以驱动功率为参考量)、车速、电池SOC等,通过不同的逻辑门限参数区分混合动力系统在不同模式间切换的规律,通过离合器和电机系统协调控制,提出了保证模式切换的平顺性的控制方法。并以混合动力系统综合效率最大化为原则确定了不同运行模式下的最佳工作曲线,以及前后电机、发动机转矩及CVT速比及夹紧力在不同模式下的控制方法。基于Matlab/Simulink平台的仿真研究表明,这种根据整车运行工况并综合了转矩及功率需求为控制变量的多参量逻辑门限能量管理策略,能实现运行模式的合理切换,在不降低车辆动力性能的前提条件下,非常有效的降低混合动力汽车的燃油消耗,并保持电池SOC的基本稳定。以瞬时优化理论为基础,从等效燃油消耗量的思想出发,建立了四驱混联电动汽车在充?放电模式下的等效模型。在控制发动机工作于最佳燃油经济区的基础上,以有效燃油消耗率为优化目标函数,寻求出整车燃油消耗量最小时的理想操作线,理想操作线决定了发动机和各个电机的最佳控制值。并以此优化计算结果为基础,制定了模糊控制规则,仿真结果表明:基于瞬时优化的模糊控制策略能有效提高混联式混合动力汽车燃油经济性。针对基于CVT的四驱混联式电动汽车的模式切换问题进行了较深入的研究。通过发动机、电机和离合器的协调控制,提出可使系统快速响应以及在模式切换时平稳的控制要点。同时开发了基于CAN总线的多能源动力总成控制硬件系统,搭建完成了多能源动力总成半实物试验台架,并对CAN总线网络通讯、电子节气门系统、整车运行模式及模式切换等进行试验,最对改装后的混合动力汽车进行标定与匹配工作,并完成整车的动力性、燃油经济性试验。实验结果表明:改装后的混合动力汽车整车0100km/h加速时间较原始车型减少3秒,燃油经济性提高约8%。同时整车模式切换较为平稳,没有明显冲击感觉。
刘毅,刘超,金艳[9](2007)在《新型铁路客车发电机试验台控制系统的研制》文中进行了进一步梳理针对传统客车发电机试验台存在的问题,研制了新型铁路客车发电机试验台控制系统。该试验台以80C196KB单片机为核心,采用变频调速技术,拓宽了调速范围,运用脉宽调制器件TL494控制IGBT,实现负载电流的连续调整。该试验台具有控制精度高、耗能少、可靠性高等优点。
薛玉春[10](2007)在《电动汽车驱动和转向系统的振动与驱动电机的可靠性研究》文中研究指明随着全球性能源危机的逐渐加剧,以及人们环保意识的逐渐争强,新一代节能、环保型电动汽车(Electric vehicles)的开发,越来越受到人们的普遍关注。由于电动汽车及其驱动系统的结构有别于普通燃油汽车,尤其是驱动系统,其结构以及对系统的激励有了截然不同的变化。所以,必须根据这种变化来研究其整车或部分系统的振动问题。驱动电机是电动汽车振动的主要振源之一,正确地了解和分析驱动电机对整车系统的激励情况,是解决电动汽车振动问题的关键所在。电机运行的可靠性也是我们研究的重点之一。本文在概述了电动汽车及其驱动系统(包括驱动电动机)当前状况的基础上,从电机应用和结构动力学的理论角度出发,就应用于电动汽车的SR电机(即开关磁阻电动机)激振力问题;多自由度系统电动汽车的整车振动问题;电动汽车转向系统的耦合振动问题;以及驱动电机的可靠性等问题,做了比较详细的研究。同时,对混合动力电动汽车也做了比较全面的振动分析。从而奠定和发展了有关电动汽车的振动理论。
二、客车J_5型发电机及控制箱综合性能试验台的研制(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、客车J_5型发电机及控制箱综合性能试验台的研制(论文提纲范文)
(1)我国铁路货车供电方式讨论(论文提纲范文)
1 机车集中供电 |
2 储能式供电 |
3 自发电式供电 |
3.1 风能发电 |
3.2 轴驱发电 |
3.3 振动发电 |
3.4 压缩空气发电 |
3.5 轴端发电 |
4 结束语 |
(2)铁路货车车载安全监测用自发电电源的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 货运列车供电技术 |
1.2.2 压电式振动能量收集技术 |
1.3 研究内容与方法 |
2 自发电电源设计重要技术指标的确定 |
2.1 货车安全监测车载子系统用电需求分析 |
2.2 货车振动特性分析 |
2.3 本章小结 |
3 压电能量收集装置理论分析 |
3.1 压电发电理论基础 |
3.1.1 压电效应 |
3.1.2 压电方程 |
3.1.3 压电材料 |
3.1.4 压电振子 |
3.2 悬臂梁单晶压电振子理论建模 |
3.2.1 能量转换模型 |
3.2.2 固有频率 |
3.2.3 等效电路 |
3.3 本章小结 |
4 悬臂梁单晶压电振子仿真分析及结构优化 |
4.1 压电仿真分析介绍及有限元建模 |
4.1.1 压电仿真分析介绍 |
4.1.2 有限元建模 |
4.2 静力学分析 |
4.3 模态分析 |
4.3.1 压电振子结构尺寸对固有频率的影响 |
4.3.2 压电振子基板材料对固有频率的影响 |
4.4 谐响应分析 |
4.5 压电振子结构尺寸及材料对发电能力的影响 |
4.5.1 不同长度对输出电压的影响 |
4.5.2 不同宽度对输出电压的影响 |
4.5.3 不同厚度对输出电压的影响 |
4.5.4 不同厚度比对发电能力的影响 |
4.5.5 不同材料对输出电压的影响 |
4.6 宽带低频压电俘能器结构参数优化与仿真分析 |
4.7 本章小结 |
5 宽带低频压电俘能器发电及能量收集实验 |
5.1 宽带低频压电俘能器的制作 |
5.2 实验台搭建 |
5.2.1 实验系统原理设计 |
5.2.2 实验设备选择 |
5.3 压电发电实验 |
5.3.1 悬臂梁单晶压电振子发电实验 |
5.3.2 宽带低频压电俘能器发电实验 |
5.4 压电能量收集电路设计与实验 |
5.4.1 压电能量收集电路介绍 |
5.4.2 标准能量回收电路 |
5.4.3 LTC3588-1芯片简介 |
5.4.4 压电能量收集实验系统测试 |
5.4.5 储能及供能实验 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录A |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(3)增程式电动汽车能量管理策略优化及增程器控制系统研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
常用符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 增程式电动汽车国内外发展现状 |
1.2.1 增程式电动汽车发展进程 |
1.2.2 米勒循环发动机用于混合动力系统发展现状 |
1.3 动力系统建模与控制国内外研究现状 |
1.3.1 增程式电动汽车动力系统建模与仿真研究现状 |
1.3.2 能量管理策略研究现状 |
1.3.3 增程器控制系统研究现状 |
1.4 论文主要研究内容及结构 |
2 增程式电动汽车整车前向建模研究 |
2.1 增程式电动汽车构型及建模方法分析 |
2.1.1 增程式电动汽车构型分析 |
2.1.2 混合动力系统建模方法分析 |
2.2 动力系统关键零部件模型 |
2.2.1 增程器系统模型 |
2.2.2 锂离子动力电池模型 |
2.2.3 驱动电机模型 |
2.3 驾驶员模型 |
2.4 整车动力学模型 |
2.5 整车控制器模型 |
2.6 增程器及整车模型验证 |
2.6.1 增程器模型验证 |
2.6.2 整车模型验证 |
2.7 本章小结 |
3 增程式电动汽车能量流全局优化研究 |
3.1 增程式电动汽车能量流全局优化问题数学描述 |
3.1.1 增程式电动汽车能量流全局优化目标函数 |
3.1.2 面向能量流全局优化的动力系统模型简化 |
3.1.3 系统状态方程及约束条件 |
3.2 基于动态规划ESR算法的能量流全局优化问题求解 |
3.2.1 动态规划算法求解过程数值问题分析 |
3.2.2 动态规划ESR算法的提出与全局优化问题求解 |
3.3 增程式电动汽车能量流全局优化仿真分析 |
3.4 本章小结 |
4 基于能量流全局优化的实时能量管理策略研究 |
4.1 增程式电动汽车能量管理策略特点分析 |
4.1.1 增程式电动汽车动力系统工作模式与能量流分析 |
4.1.2 增程式电动汽车能量管理策略分类及特点分析 |
4.2 基于能量流全局优化的实时控制研究 |
4.2.1 能量流全局优化的实时控制问题分析 |
4.2.2 面向实时控制的Elman神经网络能量管理控制模型 |
4.3 整车实时能量管理策略构建 |
4.3.1 整车实时能量管理策略架构 |
4.3.2 实时能量管理控制模型集 |
4.3.3 能量管理控制模型选择算法 |
4.4 本章小结 |
5 增程器控制系统设计 |
5.1 增程器控制系统设计方案 |
5.2 增程器协调控制策略设计 |
5.2.1 增程器工作模式分析 |
5.2.2 增程器启动控制策略 |
5.2.3 基于模糊自适应优化PID的增程器发电过程协调控制策略 |
5.3 增程器控制器硬件开发 |
5.3.1 控制系统总体设计 |
5.3.2 增程器控制系统软硬件集成 |
5.4 本章小结 |
6 能量管理策略及增程器控制系统试验分析 |
6.1 能量管理策略硬件在环试验分析 |
6.1.1 硬件在环试验方案设计及平台搭建 |
6.1.2 硬件在环试验及结果分析 |
6.2 增程器控制系统台架试验分析 |
6.2.1 台架试验平台搭建 |
6.2.2 台架试验及结果分析 |
6.3 本章小结 |
7 全文总结 |
7.1 主要工作及结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)基于无线ECP制动系统电源研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题的背景 |
1.2 永磁直线电机的研究现状 |
1.2.1 永磁直线电机国外研究现状 |
1.2.2 永磁直线电机国内研究现状 |
1.3 Halbach阵列的研究与应用 |
1.4 本文的研究内容 |
第2章 Halbach阵列永磁直线电机结构设计 |
2.1 ECP制动系统 |
2.2 直线电机 |
2.2.1 直线电机的基本结构 |
2.2.2 直线电机的工作原理 |
2.3 Halbach阵列结构 |
2.4 Halbach阵列永磁直线电机结构设计 |
2.4.1 电机主要技术参数的确定 |
2.4.2 电机主要组成零部件材料的确定 |
2.4.3 电机主要组成零部件尺寸的确定 |
2.4.3.1 电机定子尺寸的确定 |
2.4.3.2 永磁体尺寸的确定 |
2.4.3.3 永磁磁路的解析计算 |
2.4.3.4 定子绕组的确定 |
2.4.3.5 Halbach阵列永磁直线电机初步设计结果 |
2.5 本章小结 |
第3章 Halbach阵列永磁直线电机磁场分析 |
3.1 电磁场分析理论基础 |
3.1.1 麦克斯韦方程组 |
3.1.2 电磁场中的边界条件 |
3.2 永磁体结构对电机内部磁场的影响 |
3.2.1 永磁直线电机二维静态磁场模型仿真 |
3.2.2 不同轴径向高度比永磁体的气隙磁密 |
3.2.3 三维永磁体的静磁场分析 |
3.3 永磁体结构对电机空载反电势的影响 |
3.4 气隙大小对电机性能的影响 |
3.4.1 气隙大小对电机内部磁力线分布的影响 |
3.4.2 气隙大小对气隙磁密的影响 |
3.4.3 气隙大小对空载反电势的影响 |
3.5 槽肩对电机空载性能的影响 |
3.6 电机的定位力分析 |
3.6.1 永磁直线电机定位力简介 |
3.6.2 有槽肩与无槽肩的电机定位力对比 |
3.6.3 降低电机定位力的措施 |
3.7 本章小结 |
第4章 电机的负载特性与热分析 |
4.1 电机的负载特性分析 |
4.2 温度场有限元分析理论基础 |
4.2.1 传热学基本理论 |
4.2.2 热传递的基本方式 |
4.2.3 边界条件与初始条件 |
4.2.3.1 三类边界条件 |
4.2.3.2 初始条件 |
4.3 电机温度场热源的分析与计算 |
4.3.1 电机损耗 |
4.3.1.1 铁心损耗计算 |
4.3.1.2 绕组损耗计算 |
4.3.2 热力学参数的确定 |
4.3.2.1 温度的确定 |
4.3.2.2 生热率计算 |
4.3.2.3 电机外壁空气对流换热系数的确定 |
4.3.2.4 电机各部分材料热力学参数 |
4.4 热分析有限元仿真 |
4.5 本章小结 |
第5章 样机的制作与试验研究 |
5.1 样机的制作 |
5.1.1 定子的制作 |
5.1.2 动子的制作 |
5.2 样机试验介绍 |
5.3 样机试验结果分析 |
5.3.1 动子运动频率对电机性能的影响 |
5.3.2 动子运动振幅对电机性能的影响 |
5.3.3 试验结果与理论仿真结果的对比分析 |
5.4 增大样机输出功率的改进措施 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(5)基于振动的铁道货车供电装置研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景与意义 |
1.2 货车车辆供电方式的探讨 |
1.2.1 目前列车采用的供电方式 |
1.2.1.1 蓄电池独立供电 |
1.2.1.2 车轮轴端发电装置供电 |
1.2.1.3 气动马达发电装置供电 |
1.2.1.4 基于振动的发电装置供电 |
1.3 直线电机的研究现状 |
1.3.1 单相Halbach阵列结构圆筒型永磁直线电机 |
1.3.2 电磁振动减振器上的永磁直线电机 |
1.3.3 海浪永磁直线发电机 |
1.3.4 三相Halbach阵列结构圆筒型永磁直线电机 |
1.4 本文的研究内容 |
第2章 Halbach阵列结构圆筒型永磁直线电机的设计 |
2.1 快速货车转向架的介绍 |
2.1.1 快速货车转向架的结构 |
2.1.2 快速货车转向架的主要技术特点 |
2.1.3 快速货车的主要技术参数 |
2.2 直线电机的工作原理 |
2.2.1 直线电机的基本工作原理 |
2.2.2 直线电机的分类 |
2.3 电机的结构设计 |
2.3.1 电机主要尺寸的确定 |
2.3.1.1 电机的技术参数 |
2.3.1.2 电机主要尺寸的确定 |
2.3.1.3 永磁体材料和尺寸的确定 |
2.3.1.4 绕组的确定 |
2.3.1.5 磁路计算 |
2.3.2 设计结果 |
2.4 本章小结 |
第3章 电机磁场的分析及结构优化 |
3.1 电磁场有限元分析的理论基础 |
3.1.1 麦克斯韦方程 |
3.1.2 电磁场分析中的边界条件 |
3.1.3 磁场分析理论 |
3.1.3.1 静态磁场分析 |
3.1.3.2 瞬态磁场分析 |
3.2 Halbach阵列结构圆筒型永磁直线电机的磁场有限元分析 |
3.2.1 静态磁场分析 |
3.2.2 瞬态磁场分析 |
3.2.2.1 电机模型的建立 |
3.2.2.2 空载电动势求解 |
3.2.2.3 空载电动势波形的快速傅里叶分析 |
3.3 电机结构优化 |
3.3.1 加设槽肩结构 |
3.3.1.1 三种电机的单槽结构 |
3.3.1.2 加设槽肩结构的性能比较 |
3.3.2 径向充磁永磁铁和轴向充磁永磁铁轴向长度比例确定 |
3.3.3 电机动子永磁铁排列方式的确定 |
3.3.3.1 永磁体结构确定 |
3.3.3.2 电机永磁体结构三维磁场分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 电机负载特性分析和瞬态温度场分析 |
4.1 电机负载特性分析 |
4.1.1 带负载电机受力分析 |
4.1.2 负载功率特性分析 |
4.2 电机瞬态温度场分析 |
4.2.1 电机定子温度场计算模型 |
4.2.2 电机热源的计算 |
4.2.3 材料的热力学参数和电机外壁空气对流换热系数的确定 |
4.2.4 电机定子温度场的瞬态有限元分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 Halbach阵列结构圆筒型永磁直线电机的实验研究 |
5.1 样机的制作 |
5.1.1 定子的制作 |
5.1.2 动子的制作 |
5.2 试验平台和试验结果分析 |
5.2.1 试验平台的介绍 |
5.2.2 空载及负载电阻试验测试 |
5.2.3 蓄电池充电测试 |
5.2.4 试验结果分析 |
5.3 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(6)铁道客车发电机移动式试验设备应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景与意义 |
1.2 国内外铁道客车发电机试验设备和技术现状 |
1.2.1 国外发电机试验设备和技术现状 |
1.2.2 国内发电机试验设备和技术现状 |
1.3 发电机试验的调速方法 |
1.3.1 直流调速方法 |
1.3.2 交流调速方法 |
1.3.3 调速控制技术的发展概况 |
1.4 本文研究的主要内容 |
第2章 移动式拖动试验设备整体方案设计 |
2.1 J5发电机供电系统的组成和特性 |
2.2 移动式试验设备整体方案设计 |
2.2.1 机械部分方案设计 |
2.2.2 电气控制部分方案设计 |
2.3 变压变频装置方案设计 |
2.4 电机控制方式方案设计 |
2.5 设备设计要达到的性能指标 |
2.6 本章小结 |
第3章 移动式试验设备硬件设计 |
3.1 移动式试验设备机械部分设计 |
3.1.1 拖动电机的联轴器 |
3.1.2 拖动电机与推车的连接方式 |
3.1.3 推车的设计 |
3.1.4 变频器的安装方式 |
3.1.5 计算机控制板的安装 |
3.2 移动式试验设备电气部分设计 |
3.2.1 使用MATLAB对电路进行仿真 |
3.2.2 系统主回路部分电气原理和参数设计 |
3.2.3 计算机控制电气部分 |
3.2.4 电源模块设计 |
3.2.5 紧急停机和故障检测保护电路设计 |
3.3 系统程序框图 |
3.4 变频电动机的选用 |
3.5 冷却风机的选用 |
3.6 本章小结 |
第4章 系统调试和实际使用效果 |
4.1 系统的组装 |
4.2 系统调试和实际使用效果 |
4.3 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录1:设备电气原理图 |
附录2:移动式试验设备运用报告 |
(7)快速货车风力供电装置电气系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.2 电子防滑器的供电要求 |
1.3 快速货车供电方式探讨 |
1.3.1 列车目前运用的发电方式 |
1.3.2 可行的发电方式探讨 |
1.4 风力供电装置选型 |
1.5 独立小型风力发电技术发展概况 |
1.5.1 风力机的发展 |
1.5.2 发电机的发展 |
1.5.3 储能技术的发展 |
1.5.4 控制技术的发展 |
1.6 本文研究的主要内容 |
第2章 快速货车风力供电装置组成及原理 |
2.1 快速货车风力供电装置的特点 |
2.2 快速货车风力供电装置的组成及功能 |
2.2.1 机械系统 |
2.2.2 电气系统 |
2.3 快速货车风力供电装置电气系统工作原理 |
2.3.1 三相桥式不可控整流电路原理 |
2.3.2 升压式直流变换电路原理 |
2.3.3 铅酸蓄电池充电电路原理 |
2.4 本章小结 |
第3章 快速货车风力供电装置电气系统设计与实现 |
3.1 电气系统总体设计 |
3.2 硬件电路设计 |
3.2.1 电力变换电路 |
3.2.2 控制系统 |
3.2.3 硬件电路实物图 |
3.3 控制系统程序设计 |
3.3.1 MPLAB集成开发环境简介 |
3.3.2 主程序和中断程序流程 |
3.3.3 蓄电池充电控制流程图 |
3.3.4 看门狗计时器 |
3.4 电气系统试验研究 |
3.4.1 电力变换电路试验研究 |
3.4.2 铅酸蓄电池充电电路试验研究 |
3.5 本章小结 |
第4章 快速货车风力供电装置机械系统研究 |
4.1 机械系统工作原理 |
4.2 机械系统的数学模型 |
4.2.1 风力机数学模型 |
4.2.2 梯形波永磁同步电机数学模型 |
4.3 风力机模拟技术 |
4.3.1 风力机模拟技术简介 |
4.3.2 风力机的梯形波永磁同步电机模拟 |
4.4 本章小结 |
第5章 快速货车风力供电装置仿真研究 |
5.1 仿真研究的目的 |
5.2 Simulink仿真平台简介 |
5.3 风力供电装置机械系统仿真 |
5.3.1 梯形波永磁同步电机仿真模型建立 |
5.3.2 逻辑开关电路仿真模型建立 |
5.3.3 转矩控制电路仿真 |
5.3.4 机械系统仿真模型建立 |
5.4 风力供电装置电气系统仿真 |
5.4.1 整流电路仿真模型建立 |
5.4.2 升压式直流变换电路仿真 |
5.4.3 铅酸蓄电池仿真模型建立 |
5.4.4 蓄电池充电电路仿真 |
5.5 风力供电装置仿真 |
5.6 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
(8)基于CVT的四轮驱动混合动力汽车传动控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 混合动力技术简介及国内外研究动态 |
1.1.1 混合动力汽车技术简介 |
1.1.2 混合动力电动汽车国内外研究动态 |
1.2 国内外基于CVT 的混合动力汽车的结构特点及研究现状 |
1.3 混联式混合动力汽车传动控制策略研究现状 |
1.4 本文主要研究内容及课题来源 |
第2章 四驱混合动力整车系统结构与部件建模 |
2.1 整车系统结构方案及动力参数计算 |
2.1.1 整车驱动结构及布置方式 |
2.1.2 动力参数计算 |
2.2 系统建模概述及整车模型构架 |
2.3 四驱混合动力系统部件建模 |
2.3.1 驾驶工况模型 |
2.3.2 发动机模型 |
2.3.3 镍氢电池模型 |
2.3.4 电机模型 |
2.3.5 CVT 及行星传递机构模型 |
2.3.6 驾驶员模型 |
2.3.7 车辆动力学模型 |
2.3.8 附件模型 |
2.4 本章小结 |
第3章 四驱混合动力传动系统运行模式分析 |
3.1 混合动力典型运行模式分析 |
3.1.1 串联混合动力总成的模式分析 |
3.1.2 并联混合动力典型模式分析 |
3.2 四驱混合动力传动系统结构及动力耦合特性分析 |
3.2.1 驱动系统结构 |
3.2.2 整车驱动模式及能量流动关系 |
3.2.3 动力耦合系统转速合成关系 |
3.2.4 动力耦合系统转矩合成关系 |
3.3 各挡位运行模式分析 |
3.3.1 P 挡(驻车挡)、N 挡(空挡)运行模式 |
3.3.2 R 挡(倒挡)运行模式分析 |
3.3.3 D 挡运行模式分析 |
3.4 过渡模式运行分析 |
3.4.1 纯电动模式切换到发动机模式 |
3.4.2 纯电动模式向电力变矩切换模式 |
3.4.3 电力变矩模式向发动机模式切换 |
3.5 各模式间转换关系 |
3.6 本章小结 |
第4章 基于逻辑门限的整车控制策略研究 |
4.1 引言 |
4.2 基于CVT 的混合动力汽车传动控制原理 |
4.2.1 基于CVT 的混合动力汽车发动机运行工况分析 |
4.2.2 基于CVT 混合动力汽车节能潜能 |
4.3 混联式整车综合传动控制策略实现方法 |
4.3.1 门限参数选择 |
4.3.2 运行模式判别及转矩分配 |
4.3.3 各模式下CVT 控制策略 |
4.4 仿真分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 燃油经济性瞬时优化控制策略研究 |
5.1 引言 |
5.2 混合动力汽车优化控制目标 |
5.3 最佳燃油经济优化模型建立 |
5.3.1 充电状态下的等效模型 |
5.3.2 放电状态下的等效模型 |
5.4 优化目标函数和边界条件 |
5.5 优化结果与讨论 |
5.6 基于瞬时优化的模糊逻辑控制策略研究 |
5.6.1 基于模糊逻辑的控制系统结构 |
5.6.2 隶属函数 |
5.6.3 推理规则及校正模块 |
5.6.4 仿真结果 |
5.7 本章小结 |
第6章 四驱混合动力的模式切换协调控制研究 |
6.1 混联式混合动力汽车动态协调问题的研究范围 |
6.2 混合动力汽车动态协调问题的研究现状 |
6.3 评价指标 |
6.4 四驱混合动力运行模式平顺性切换策略分析 |
6.4.1 无离合器分离模式切换过程分析 |
6.4.2 有离合器分离模式切换过程分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 试验研究与验证 |
7.1 整车硬件系统平台构成 |
7.1.1 整车硬件系统结构 |
7.1.2 整车控制系统硬件系统构成 |
7.2 四驱混合动力系统半实物台架试验 |
7.2.1 CAN 总线网路系统调试 |
7.2.2 电子节气门调试 |
7.2.3 CVT 速比及夹紧力控制 |
7.2.4 工况模拟试验 |
7.3 控制策略的实车试验结果 |
7.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A 攻读博士期间发表的论着目录 |
附录B 攻读博士期间参与的项目 |
附录C 部分试验仪器及设备 |
致谢 |
(10)电动汽车驱动和转向系统的振动与驱动电机的可靠性研究(论文提纲范文)
提要 |
第一章 绪论 |
1.1 选题的背景、目的和意义 |
1.2 电动汽车发展的现状及进展 |
1.3 有关汽车振动研究的现状与进展 |
1.4 电机可靠性研究的现状与进展 |
1.5 本论文的研究内容概述 |
第二章 基础理论 |
2.1 引言 |
2.2 汽车振动的分析方法 |
2.3 电机的可靠性基本理论 |
2.4 电动汽车的基本结构 |
2.5 电动汽车的关键技术 |
2.6 本章小结 |
第三章 应用于电动汽车的SR 电机激振力研究 |
3.1 引言 |
3.2 系统振动模型及运动方程 |
3.3 SR 电机及其控制 |
3.4 SR 电机激振力 |
3.5 仿真计算 |
3.6 本章小结 |
第四章 多自由度系统电动汽车的振动研究 |
4.1 引言 |
4.2 系统振动模型的建立 |
4.3 五自由度系统的运动方程 |
4.4 SR 电动机激励 |
4.5 仿真计算 |
4.6 本章小结 |
第五章 电动汽车驱动、转向系统的耦合振动及驱动电机的可靠性分析 |
5.1 引言 |
5.2 系统耦合振动机理及其模型的建立 |
5.3 系统运动方程 |
5.4 耦合振动响应分析 |
5.5 电机定子与转子碰磨失效的可靠性分析 |
5.6 电机轴承失效的可靠性分析 |
5.7 本章小结 |
第六章 混合动力电动汽车的振动研究 |
6.1 引言 |
6.2 混合动力电动汽车(HEV)结构简介 |
6.3 整车振动分析 |
6.4 发动机激励 |
6.5 电动机激励 |
6.6 数值计算 |
6.7 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
参考文献 |
作者在攻读博士学位期间的科研情况简介 |
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
四、客车J_5型发电机及控制箱综合性能试验台的研制(论文参考文献)
- [1]我国铁路货车供电方式讨论[J]. 刘严超. 铁道车辆, 2020(09)
- [2]铁路货车车载安全监测用自发电电源的研究[D]. 宋彬杰. 北京交通大学, 2019(01)
- [3]增程式电动汽车能量管理策略优化及增程器控制系统研究[D]. 席利贺. 北京交通大学, 2018(01)
- [4]基于无线ECP制动系统电源研究[D]. 牛成亮. 西南交通大学, 2015(01)
- [5]基于振动的铁道货车供电装置研究[D]. 李晓伟. 西南交通大学, 2013(11)
- [6]铁道客车发电机移动式试验设备应用研究[D]. 魏祥. 西南交通大学, 2012(03)
- [7]快速货车风力供电装置电气系统研究[D]. 张剑锋. 西南交通大学, 2012(10)
- [8]基于CVT的四轮驱动混合动力汽车传动控制策略研究[D]. 黄伟. 湖南大学, 2008(08)
- [9]新型铁路客车发电机试验台控制系统的研制[J]. 刘毅,刘超,金艳. 电气应用, 2007(05)
- [10]电动汽车驱动和转向系统的振动与驱动电机的可靠性研究[D]. 薛玉春. 吉林大学, 2007(03)