检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2020年第14期56卷 91-118页

作者：朱晓庆王震坡 WANG Hsin 王聪北京理工大学电动车辆国家工程实验室北京100081 北京电动车辆协同创新中心北京100081 橡树岭国家实验室美国橡树岭TN 37831

锂离子动力电池具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等优点,被认为是最具前景的一类动力电池。随着整体能量密度的不断提高和制造成本的降低,以热失控为特征的锂离子动力电池安全事故频发,严重威胁着乘客的人身和财产安全。因此,以... 详细信息

锂离子动力电池具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等优点,被认为是最具前景的一类动力电池。随着整体能量密度的不断提高和制造成本的降低,以热失控为特征的锂离子动力电池安全事故频发,严重威胁着乘客的人身和财产安全。因此,以防止锂离子电池热失控为核心的研究成为近几年电动车辆研究领域的热点,同时,相关领域的发展也需要这样的综述类文章来的引领。从动力电池安全角度出发,对目前锂离子动力电池热失控研究现状进行综述,总结了最新研究成果。较为具体地阐明了热失控触发条件和发生机理,比较全面地总结了提高锂离子动力电池系统安全性的方法,以期促进先进锂离子动力电池系统安全管理方法与策略的开发,进而提高动力电池系统的安全性。填补了该领域缺少中文综述的空白。

关键词：锂离子电池电动车辆热失控失效机理安全管理

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双电机后驱车辆操纵稳定性分层混杂模型预测控制

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机械工程学报 2019年第22期55卷 123-130页

作者：林程曹放梁晟高翔董爱道北京理工大学电动车辆国家工程实验室北京100081 北京电动车辆协同创新中心北京100081 北京理工华创电动车技术有限公司北京100081

为改善车辆在复杂工况下的操纵稳定性,解决低附着路面易失稳的问题,针对后驱双电机轮边驱动电动汽车提出一种结合直接横摆控制与主动转向控制的操纵稳定性控制策略。控制策略采用分层控制结构:上层控制器采用多输入多输出系统的模型预... 详细信息

为改善车辆在复杂工况下的操纵稳定性,解决低附着路面易失稳的问题,针对后驱双电机轮边驱动电动汽车提出一种结合直接横摆控制与主动转向控制的操纵稳定性控制策略。控制策略采用分层控制结构:上层控制器采用多输入多输出系统的模型预测控制,对目标附加横摆力矩与前轮主动转向角进行求解;下层转矩分配控制器采用混杂模型预测控制(hMPC),将轮胎纵向力的非线性特征简化为分段的混杂系统,在分配驱动转矩时考虑车轮在不同工况下的滑转情况。搭建了基于dSPACE实时仿真系统的仿真平台,在高附着、低附着路面下进行半实物仿真试验。仿真结果表明,与二次规划(QP)转矩分配算法相比,高附着路面工况下平均相对误差减小了17.64%,方均根误差减小了42.86%,最大偏离误差相对减少了7.64%;低附着路面工况下可以有效防止车辆失稳,改善操纵稳定性。

关键词：分布式驱动操纵稳定性混杂系统模型预测控制

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车用超高速永磁电机驱动控制技术综述

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汽车工程 2022年第7期44卷 1049-1058页

作者：林程徐垚邢济垒庄兴明蒋雄威北京理工大学电动车辆国家工程实验室北京100081 北京理工华创电动车技术有限公司北京100081

超高速永磁电机具有体积小、效率和功率密度高等优点,广泛应用于燃料电池空压机和电动涡轮增压器等车用领域。小电感和高基频等特性,使其驱动控制比常速永磁电机难度更大。本文从电路拓扑、电压调制策略匹配和无位置传感器控制3个方面... 详细信息

超高速永磁电机具有体积小、效率和功率密度高等优点,广泛应用于燃料电池空压机和电动涡轮增压器等车用领域。小电感和高基频等特性,使其驱动控制比常速永磁电机难度更大。本文从电路拓扑、电压调制策略匹配和无位置传感器控制3个方面详细论述车用超高速永磁电机驱动控制技术的研究现状,总结各类技术的研究热点,通过优缺点对比,给出了评价。最后展望了未来发展趋势。

关键词：超高速永磁电机电路拓扑电压调制策略无位置传感器控制

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四轮轮毂电机驱动电动汽车电液复合制动平顺性控制策略

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机械工程学报 2020年第24期56卷 125-134页

作者：张雷刘青松王震坡北京理工大学北京电动车辆协同创新中心北京100081 北京理工大学电动车辆国家工程实验室北京100081

液压制动与电机再生制动的时域响应差异导致电动汽车在制动模式切换时产生冲击感,影响驾驶员驾驶感受和乘坐舒适性。以四轮轮毂电机驱动电动汽车为研究对象,提出一种基于分层架构的电液复合制动平顺性控制策略。针对"高压蓄能器+... 详细信息

液压制动与电机再生制动的时域响应差异导致电动汽车在制动模式切换时产生冲击感,影响驾驶员驾驶感受和乘坐舒适性。以四轮轮毂电机驱动电动汽车为研究对象,提出一种基于分层架构的电液复合制动平顺性控制策略。针对"高压蓄能器+电机泵"式电子液压制动系统(EHB),上层控制器提出基于模糊控制的轮缸压力控制策略;针对制动模式切换过程中产生的冲击,下层控制器提出包括液压介入预测模块和电机制动补偿模块的电液复合制动平顺性控制策略。通过Simulink-AMESim联合仿真平台进行仿真试验验证。结果表明,轮缸压力控制策略能够保证轮缸液压力较好地追随目标压力,且稳态误差不超过2%;电液复合制动平顺性控制策略能够有效提高制动系统的响应速度,同时显著降低制动模式切换时的冲击,能提升车辆制动平顺性和乘坐舒适性。

关键词：电液复合制动轮缸压力控制模糊控制平顺性控制策略

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基于遗传算法的车用轴向磁通电机温度模型优化

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汽车工程 2023年第4期45卷 609-618页

作者：李兆宗张硕张承宁北京理工大学电动车辆国家工程实验室北京100081 北京理工大学北京电动车辆协同创新中心北京100081

分段电枢轴向磁通电机基于其较高的转矩密度和紧凑的轴向尺寸,近年来被广泛应用于电动汽车领域。然而,由于分段电枢绕组与冷却结构接触位置的材料构成复杂,各点的接触压力难以确定,该区域的热导率始终是此类电机温度预测的难点。针对非... 详细信息

分段电枢轴向磁通电机基于其较高的转矩密度和紧凑的轴向尺寸,近年来被广泛应用于电动汽车领域。然而,由于分段电枢绕组与冷却结构接触位置的材料构成复杂,各点的接触压力难以确定,该区域的热导率始终是此类电机温度预测的难点。针对非理想接触面的传热行为,本文提出了一种在三维热阻网格模型基础上建立加权模型的研究方法以微调未知热导率。首先,介绍原理样机的拓扑结构,建立分段电枢单扇区的热阻网格模型以及加权模型框架。然后,通过遗传算法训练加权模型中的未知热导率,并使用该模型替换了传统的电机单扇区热阻网格模型。最后,该方法在原理样机实验台架中得到验证。

关键词：轴向磁通电机集总参数热网格加权图遗传算法

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基于鲁棒积分滑模的四轮轮毂电机驱动电动汽车电液复合制动防抱死控制研究

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机械工程学报 2022年第24期58卷 243-253页

作者：张雷刘青松王震坡北京理工大学北京电动车辆协同创新中心北京100081 北京理工大学电动车辆国家工程实验室北京100081

为了充分发挥四轮轮毂电机驱动电动汽车电机制动与液压摩擦制动响应快且独立可控的优势,提高紧急制动时车辆稳定性与安全性,提出一种基于鲁棒积分滑模的电液复合制动防抱死控制策略。采用分层控制架构,上层控制器为基于鲁棒积分滑模的... 详细信息

为了充分发挥四轮轮毂电机驱动电动汽车电机制动与液压摩擦制动响应快且独立可控的优势,提高紧急制动时车辆稳定性与安全性,提出一种基于鲁棒积分滑模的电液复合制动防抱死控制策略。采用分层控制架构,上层控制器为基于鲁棒积分滑模的车轮滑移率控制,下层控制器为电液复合制动力协调分配。建立整车动力学与电液复合制动系统模型,基于Simulink-AMESim-Carsim联合仿真平台,在四种典型制动工况下对上述电液复合制动防抱死控制策略进行仿真验证。结果表明,在无需实时获取路面附着系数与轮胎纵向力的情况下,所提出的控制策略仍能消除外界干扰使车轮滑移率收敛至期望值,适用于多种紧急制动工况,响应迅速且鲁棒性强;电机再生制动与液压摩擦制动可稳定协同工作,在保证制动可靠性的同时提升了乘坐舒适性。

关键词：四轮轮毂电机驱动电动汽车电液复合制动制动防抱死控制鲁棒积分滑模

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基于碰撞风险评估的智能汽车局部路径规划方法研究

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机械工程学报 2021年第10期57卷 28-41页

作者：王明强王震坡张雷北京理工大学电动车辆国家工程实验室北京100081 北京理工大学北京电动车辆协同创新中心北京100081

针对结构化道路环境下智能汽车的动态路径规划问题,提出了一种基于碰撞风险评估的局部路径规划算法。利用三次样条曲线参数化表达全局路径,获取道路基准线;综合考虑车辆行驶安全性、规划路径平滑性等性能指标生成候选路径,通过归一化加... 详细信息

针对结构化道路环境下智能汽车的动态路径规划问题,提出了一种基于碰撞风险评估的局部路径规划算法。利用三次样条曲线参数化表达全局路径,获取道路基准线;综合考虑车辆行驶安全性、规划路径平滑性等性能指标生成候选路径,通过归一化加权代价函数评估生成的候选路径;在全局路径信息引导下,获得当前状态下的局部最优路径。针对性能代价函数,引入风险场的概念,建立了符合行车风险客观规律的静态与移动障碍物风险模型,并结合高斯卷积建立了安全性代价函数;考虑候选路径曲率变化及全局路径追踪能力,设计了路径平滑性及偏移代价函数。仿真结果表明,提出的局部路径规划算法能够实时生成平滑、无碰撞路径,且在多种道路场景中实现对静态和移动障碍物的有效规避,满足实时性的要求。

关键词：智能汽车路径规划实时避障风险场代价函数

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四轮轮毂电机驱动电动汽车驱动系统参数多目标优化匹配

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机械工程学报 2021年第8期57卷 195-204页

作者：丁晓林王震坡张雷北京理工大学电动车辆国家工程实验室北京100081 北京理工大学北京电动车辆协同创新中心北京100081

为改善四轮轮毂电机驱动电动汽车平顺性和降低整车能耗,提出一种驱动系统参数多目标优化匹配方法。基于台架测试数据,建立永磁同步轮毂电机广义效率模型和质量模型;分别以经济性和稳定性为目标,基于动态规划法提出最优驱动与制动扭矩分... 详细信息

为改善四轮轮毂电机驱动电动汽车平顺性和降低整车能耗,提出一种驱动系统参数多目标优化匹配方法。基于台架测试数据,建立永磁同步轮毂电机广义效率模型和质量模型;分别以经济性和稳定性为目标,基于动态规划法提出最优驱动与制动扭矩分配策略;以降低整车能耗和簧下质量为优化目标,求解驱动系统参数多目标优化匹配问题,获得整车能耗与簧下质量的帕累托最优集。仿真结果表明,在不同动力性指标约束下,整车动力性和经济性之间存在矛盾关系,动力性指标越高,车辆在测试工况下的能耗也越高,驱动系统最优配置方案为"前轴大电机,后轴小电机";电机尺寸优化时,应尽量减小电机轴向尺寸,以提升车辆的操稳性和平顺性;驱动系统能耗与测试工况具有强相关关系,构建具有地域特异性的测试工况对轮毂电机设计具有重要意义。

关键词：四轮轮毂电机驱动电动汽车多目标优化匹配轮毂电机广义效率模型扭矩分配策略

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四轮轮毂电机驱动电动汽车驱动防滑控制关键技术综述

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机械工程学报 2019年第12期55卷 99-120页

作者：王震坡丁晓林张雷北京理工大学电动车辆国家工程实验室北京100081 北京理工大学北京电动车辆协同创新中心北京100081

驱动防滑控制是四轮轮毂电机驱动电动汽车主动安全控制关键技术之一。分别从车速估计方法、路面识别方法、驱动防滑控制算法三个方面综述了四轮轮毂电机驱动电动汽车驱动防滑控制的关键技术与难点。通过比较车速估计方法中基于运动学和... 详细信息

驱动防滑控制是四轮轮毂电机驱动电动汽车主动安全控制关键技术之一。分别从车速估计方法、路面识别方法、驱动防滑控制算法三个方面综述了四轮轮毂电机驱动电动汽车驱动防滑控制的关键技术与难点。通过比较车速估计方法中基于运动学和基于动力学的估计方法的优缺点,明确了基于多方法、多信息融合的估计方法是提高车速估计精度的重要措施。比较了基于试验与基于模型的路面识别算法,分别对路面识别中涉及的路面附着系数估计方法、路面类型识别方法进行了分析,并指出:基于试验的路面识别方法仍需提高对测试环境的鲁棒性,基于模型的识别方法则需提高轮胎模型精度以及不同工况的自适应性。总结了基于滑转率控制和基于电机输出转矩控制的驱动防滑控制策略,对现有驱动防滑控制算法进行了分析,并指出提高算法的适应性和鲁棒性是未来的研究重点。最后对四轮轮毂电机驱动电动汽车驱动防滑关键技术发展方向进行了展望。

关键词：四轮轮毂电机驱动电动汽车车速估计路面识别驱动防滑控制

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四轮轮毂电机驱动智能电动汽车转向失效容错控制研究

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机械工程学报 2021年第20期57卷 141-152页

作者：张雷王子浩孙逢春王震坡北京理工大学电动车辆国家工程实验室北京100081 北京理工大学北京电动车辆协同创新中心北京100081

四轮轮毂电机驱动电动汽车各轮驱动力矩独立可控,可通过控制前轴左右两轮的力矩差实现前轮转向。以四轮轮毂电机驱动智能电动汽车为研究对象,针对线控转向系统执行机构失效时的轨迹跟踪和横摆稳定性协同控制问题,提出一种基于差动转向... 详细信息

四轮轮毂电机驱动电动汽车各轮驱动力矩独立可控,可通过控制前轴左右两轮的力矩差实现前轮转向。以四轮轮毂电机驱动智能电动汽车为研究对象,针对线控转向系统执行机构失效时的轨迹跟踪和横摆稳定性协同控制问题,提出一种基于差动转向与直接横摆力矩协同的容错控制方法。该方法采用分层控制架构,上层控制器首先基于时变线性模型预测控制方法求解期望前轮转角和附加横摆力矩,然后考虑转向执行机构建模不确定性以及路面干扰,设计基于滑模变结构控制的前轮转角跟踪控制策略。下层控制器以轮胎负荷率最小化为目标,利用有效集法实现四轮转矩优化分配。最后,分别在高速换道和双移线工况下仿真验证了该控制方法的有效性和实时性。

关键词：智能汽车四轮轮毂电机驱动电动汽车线控转向系统容错控制差动转向轨迹跟踪

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