【摘 要】
:
为了改善传统机油车碳排放大,纯电动汽车续航短等缺点,兼顾着低碳和续航里程长这两个优点的混合动力汽车在社会各界受到广泛关注。其中,微混合动力系统中的皮带驱动起动发电机(Belt-driven Starter Generator,BSG)技术倍受青睐。而开关磁阻电机以其不含永磁体、结构简单、启动转矩大等优点,相比于其它类型的BSG电机,更具有好的发展前景。本文在国家自然科学基金项目51875261和江
【基金项目】
:
国家自然科学基金面上项目,51875261,城市电动公交车用锥形磁悬浮飞轮电池集成系统多物理场优化设计与运行控制,2019.01-2022.12; 江苏省自然科学基金(杰出青年基金项目),BK20180046,电动汽车飞轮电池创新设计理论与控制方法,2018.07-2021.06;
论文部分内容阅读
为了改善传统机油车碳排放大,纯电动汽车续航短等缺点,兼顾着低碳和续航里程长这两个优点的混合动力汽车在社会各界受到广泛关注。其中,微混合动力系统中的皮带驱动起动发电机(Belt-driven Starter Generator,BSG)技术倍受青睐。而开关磁阻电机以其不含永磁体、结构简单、启动转矩大等优点,相比于其它类型的BSG电机,更具有好的发展前景。本文在国家自然科学基金项目51875261和江苏省杰出青年基金项目BK20180046的资助下展开研究。为改善混合动力汽车BSG系统用四相16/10极分块转子开关磁阻电机(Segmented-Rotor Switched Reluctance Motor,SSRM)转矩计算精度及脉动,本文主要开展了非线性建模、直接转矩控制、滑模控制、基于Simulink的仿真分析以及dSPACE快速控制原型平台的实验验证等研究。主要研究内容如下:1、在介绍四相16/10极SSRM结构的基础上,阐明了SSRM的运行原理。根据简化的二端口装置模型,从电压方程,机械运动方程以及机电联系方程揭示了SSRM的机电能量转换原理。描述了SSRM常见的三种数学模型的建立方法,说明本文最终选择非线性模型作为数学模型的原因。最后,阐述了SSRM的基本调速控制模式,为后面非线性模型和控制方法的仿真验证研究提供理论基础。2、为了建立SSRM非线性模型,通过有限元分析的方法获得SSRM的磁链-电流-角度和转矩-电流-角度的数据。介绍了一种基于最大熵准则的最小二乘支持向量回归机(MCC-LSSVR)来回归出磁链-电流-角度和转矩-电流-角度的非线性关系,形成了可用于快速且准确计算转矩的转矩模型。所提出的MCC-LSSVR具有自适应权值,可以减少离群值的干扰。利用灰狼算法对MCC-LSSVR中的超参数进行优化,以减少计算时间。最后,利用Simulink对所提非线性模型进行仿真验证。3、针对SSRM转矩脉动大的问题,提出了一种结合了滑模控制器与观测器的改进的直接转矩控制(DTC)方法对SSRM转矩脉动进行抑制。由于DTC系统中传统PI速度控制器在抗扰动和非线性控制方面表现普通,提出了一种基于新型趋近律的滑模速度控制器。提出了一种抗扰动滑模观测器,并将其与滑模速度控制器相结合,建立了一种抗扰动的复合速度控制策略。DTC中的实时转矩由MCC-LSSVR转矩模型计算而得。最后,利用Simulink对所提的新型趋近律、滑模速度控制器和抗扰动滑模观测器进行有效性仿真验证。4、设计了一套基于dSPACE的快速控制原型开发平台。介绍了该平台的使用流程以及与之相匹配的硬件设计。主要有传感器信号采集及调理电路,功率开关管驱动电路以及电压变换电路等。最后,搭建了基于dSPACE的快速控制原型开发平台,为SSRM实验研究做准备。5、利用设计的基于dSPACE快速控制原型开发平台,搭建了SSRM实验平台,展开了用于验证基于MCC-LSSVR非线性模型和所提改进型DTC的实验。实验结果与仿真结果吻合性好,理论的正确性得以验证。
其他文献
由芸苔生链格孢菌(Alternaria brassicicola)引起的黑斑病是采后西兰花储运及销售过程中最常见且发病率最高的真菌性病害之一,由此引起的腐烂和品质劣变可造成巨大的经济损失。利用拮抗酵母进行生物防治的方法因其高效、安全等优点,被广泛应用于果蔬采后病害的控制,且已经取得了良好的效果。但拮抗酵母应用于西兰花采后病害控制的研究报道很少,其控制机制尚不明确。本论文从健康西兰花上筛选对采后西兰
离心泵广泛应用于水利、电力、石化、舰船、航空航天等关系国计民生与国家安全各个部门,是保障各种能量传递的核心设备。为满足国家安全与国民经济建设发展的需求,离心泵正在向大型化与高参数化发展,因而对离心泵的安全运行与智能监控提出了越来越高的要求。空化不仅会影响离心泵本身的使用寿命,而且还会对工艺流程或装置系统的可靠性产生严重的影响,因此,空化的监测与控制是离心泵工程应用中急需解决的关键性核心问题。由于传
转向系统是车辆底盘系统的重要组成部分之一,其对车辆动态行驶性能具有重要影响。四轮转向系统是在传统的前轮转向的基础上附加一个后轮转角,实现后轮随动转向或者主动转向,通常低速时前后轮反向转动,提高了机动性和灵活性,高速时前后轮同向转动,提高了操纵稳定性。传统的四轮转向技术以主动后轮转向为主,很难同时控制汽车的质心侧偏角和横摆角速度,对于汽车操纵性能的提升有限。线控主动四轮转向汽车将线控技术和四轮转向技
使用可降解材料来制备压裂球,不仅可以降低石油开采过程中的风险,提高开采效率,还可以减少对石油资源的污染,是石油开采的发展趋势。镁合金由于具有较好的力学性能和加工性能,且在电解质溶液中易于溶解,是制备可溶性压裂球的理想材料。文章以可溶性镁合金为研究对象,通过铸造及后续热处理制备了可溶性镁合金。使用OM、SEM、XRD、电化学工作站等仪器结合拉伸测试、压缩测试、腐蚀失重测试、电化学测试等方法研究了合金
立式长轴消防泵主要应用于海上平台、海上码头等远离陆地、缺乏大量陆上水源供应的消防场所,以海水为消防水源,具有占地面积小、流量大、扬程高、启动迅速和运行稳定等特点。立式长轴消防泵与其他普通泵的区别在于,其泵轴很长,且传动轴的长度可以根据海平面的高度进行调节。当海平面低于泵组安装基础时,立式长轴消防泵可以倒灌进水,能够避免因为较高的吸上高度而产生的引水和汽蚀等问题。立式长轴消防泵作为一种大型立式旋转机
汽车的普及极大的改善了人们的出行条件,但是交通事故的频发带来了巨大的经济损失甚至危及人身安全。行驶过程中的车辆失稳是交通事故的一个重要诱因,现阶段,智能汽车的发展一定程度上改善了汽车的稳定性。然而,目前已有的车辆稳定性控制系统大多是基于传统电子液压制动系统进行控制,难以满足智能汽车对制动系统性能的可靠性与实时性的需求。智能汽车线控制动系统应能在部分元件失效时依然能够保持一定的效能,同时,还要求系统
黄桃是一种营养和经济价值极高的水果,但采后黄桃存在易受病原菌侵染而腐烂的问题,造成较大经济损失。实验证明拮抗酵母能够有效抑制造成果蔬病害的病原菌生长和繁殖,同时多数拮抗酵母菌也被证明是无害的菌种。本研究为了提高拮抗酵母菌生防效果,将两种拮抗酵母菌按一定比例组合为复合菌体,并把得到的复合菌体通过冷冻干燥技术制成活性冻干粉应用到黄桃上,同时研究酵母菌的部分生防机理。本文的结构和内容如下:(1)从本实验
随着汽车保有量的逐年递增,道路交通事故发生的频率也与之增加。为了提高汽车行驶的安全性、降低由于制动性能不佳导致发生行车事故的次数,本文在介绍几种常见辅助制动装置的基础上,针对目前普遍使用的电涡流缓速器耗能大的缺点,研究车用缓速器的节能环保设计方法。首先,通过阅读相关文献,了解目前具有节能环保特点缓速器的研究现状;秉承节能环保的设计理念,对缓速器的励磁方式、安装布置方式等进行了分析与选择;同时介绍了
危险化学品的准确、快速痕量检测是安全检测技术发展的一个趋势。本文使用表面增强拉曼光谱技术(SERS),设计合成拉曼基底,以实现对有毒有害化学品快速痕量检测。主要设计合成了氧化钒(VO2)、d-氮化钼(d-MoN)和氮化钒(VN)三种不同纳米结构的表面增强拉曼光谱基底,通过一系列的光学性能检测,三种过渡金属氮(氧)化物呈现出较好的微观结构、良好的光学属性;利用其展现出的类金属性,使用该基底与传统的铂
车辆稳定边界的准确获取为主动安全控制系统提供了精准的控制目标,但复杂的行驶工况和车辆非线性特征增加了准确获取稳定边界的难度,使得车辆稳定边界在准确性和可靠性方面有待提升。因此,基于非线性理论准确获取特定行驶工况的车辆稳定边界成为当前车辆系统动力学领域研究的热点之一。通过对目前车辆稳定边界获取方法的对比和研究,本文基于相图法分析了车辆静态分岔规律,引入了任意权重粒子群算法(RWPSO)对车辆平衡点进