检索结果-内蒙古大学图书馆

西安交通大学学报 2025年第4期59卷 16-26页

作者：郑臻皓赵升吨高志杰曹杨峰杨啸垠西安交通大学机械工程学院 710049西安西安交通大学西安市智能装备与控制重点实验室 710049西安金属成形技术与重型装备全国重点实验室 710049西安

针对电动卡车采用的中央电机配合变速箱的驱动形式,造成驱动电机功率偏高、传动系统空间布置困难、传动效率低下等问题,以陕汽德龙M3000系列的18 t级牵引车为研究对象,提出了一种可以实现双电机转矩耦合驱动和单电机驱动两种工作模式的... 详细信息

针对电动卡车采用的中央电机配合变速箱的驱动形式,造成驱动电机功率偏高、传动系统空间布置困难、传动效率低下等问题,以陕汽德龙M3000系列的18 t级牵引车为研究对象,提出了一种可以实现双电机转矩耦合驱动和单电机驱动两种工作模式的新型双电机双行星轮系轮边分布式驱动系统。理论计算了新型驱动系统中双永磁同步电机的基本参数;搭建了基于Workbench平台与Maxwell软件的联合仿真平台,提出了采用遗传算法的双电机参数多目标优化方法,得到了输出转矩、转矩波动率和最大反电动势的最优解;设计、制造、安装和调试了额定功率分别为60、30 kW,额定转速为3 500、1 500 r/min的双电机与双行星排机械结构总成以及计算机实验平台;构建了基于逻辑门限值的整车控制策略和基于矢量控制的电机控制方案,开展了两种工作模式电机性能实验以及工作模式切换实验。研究结果表明,设计的双电机双行星轮系驱动系统在两种工作模式下转速波动率最大为2.58%、转矩波动率最大为5.5%,具有较好的输出响应,为该型原理的实际应用提供了参考。

关键词：电动卡车驱动与传动永磁同步电机行星轮系

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电动汽车高效节能驱动与传动系统研究进展

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西安交通大学学报 2025年第4期59卷 1-15页

作者：赵升吨郑臻皓杜威曹杨峰杨啸垠西安交通大学机械工程学院 710049西安西安交通大学西安市智能装备与控制重点实验室 710049西安金属成形技术与重型装备全国重点实验室 710049西安

驱动与传动系统是电动汽车的重要组成部分,高效节能的驱动与传动系统对于提高电动汽车动力性、经济性以及操控稳定性具有重要的意义。从不同驱动方式原理及特点、多电机耦合方式分类和典型应用等方面出发,综述了国内外电动汽车驱动与传... 详细信息

驱动与传动系统是电动汽车的重要组成部分,高效节能的驱动与传动系统对于提高电动汽车动力性、经济性以及操控稳定性具有重要的意义。从不同驱动方式原理及特点、多电机耦合方式分类和典型应用等方面出发,综述了国内外电动汽车驱动与传动结构的研究进展。从驱动方式原理及特点方面,分析总结了单电机驱动、单电机-变速器驱动、双电机耦合驱动以及多电机驱动系统的工作模式及优缺点,指出了单电机驱动系统存在电机效率低下、动力性欠缺以及节能性不足的问题,而多电机驱动凭借多种工作模式提高了驱动系统的效率、延长了续驶里程,是未来电动汽车驱动与传动结构的主要类型。从多电机耦合方式分类方面,详细总结了转速耦合、转矩耦合以及转速转矩耦合3种多电机耦合方式驱动基本原理及研究现状,明确提出速转矩耦合驱动系统在低速重载、高速轻载路况下都能够灵活的分配多台电机的功率来提高驱动系统的整体效率,综合性能最好。此外,总结了目前现有的轮毂电机系统、轮边电机系统以及单桥单电机+单桥双电机驱动系统,进一步分析表明未来的电动汽车驱动系统应朝着多动力源、一体化、机电耦合方向发展。该研究可为未来电动汽车驱动与传动系统的研发提供参考。

关键词：电动汽车驱动与传动转速耦合转矩耦合节能性

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20辊轧机板形预报简化模型

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钢铁 2025年

作者：任寅杰王东城吕猷闯杜京博刘宏民燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心金属成形技术与重型装备全国重点实验室

高端带材的产量和质量是衡量一个国家工业发展水平的重要指标。二十辊轧机是生产高端带材的核心设备之一，其板形控制策略复杂多变，板形控制系统的核心是板形预报模型。二十辊轧机板形预报的模型耦合法（快速预报模型）避免了辊系弹性... 详细信息

高端带材的产量和质量是衡量一个国家工业发展水平的重要指标。二十辊轧机是生产高端带材的核心设备之一，其板形控制策略复杂多变，板形控制系统的核心是板形预报模型。二十辊轧机板形预报的模型耦合法（快速预报模型）避免了辊系弹性变形模型与带材塑性变形模型之间的反复迭代，显著提高了计算速度和稳定性。但由于二十辊轧机辊系结构复杂，其建模过程十分繁琐，导致模型迁移性较差。为此，提出了一种基于模型耦合法的二十辊轧机板形预报简化模型，剥离出与板形值直接相关的关键因素，在牺牲有限精度的前提下，极大降低了模型的使用门槛。以森吉米尔二十辊轧机轧制304不锈钢薄带为例，对简化模型精度进行了评估。简化模型与快速预报模型计算的板形分布整体趋势一致，2种模型在带材中部计算结果吻合程度较高，仅在带材两边部存在一定偏差。实测板形与2种模型计算结果吻合程度较高，仅在带材两边部存在一定偏差，验证了简化模型的准确性。在此基础上，分析了不同压下率、不同非对称窜辊量、不同工作辊凸度对简化模型计算误差的影响。当单道次压下率小于30%时，工作辊为“平辊”或“凸辊”时，简化模型的相对误差小于±15%。

关键词：二十辊轧机简化模型板形预报模型耦合法非对称窜辊压下率工作辊凸度不锈钢薄带

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变极电机与双联行星减速组合式电动汽车驱动传动新原理及动态特性

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西安交通大学学报 2025年第4期59卷 27-39页

作者：曹杨峰刘大洲赵升吨陈超西安交通大学机械工程学院 710049西安西安交通大学西安市智能装备与控制重点实验室 710049西安金属成形技术与重型装备全国重点实验室 710049西安中南大学轻合金研究院 410083长沙

针对目前电动汽车所使用的该异步电机定子绕组为固定极数,造成该电机低速拖动能力差、变速和功率适用范围窄以及为了获得更大的传动比大都采用多级行星轮系传动造成减速器尺寸庞大等问题,以某型SUV乘用车为研究应用背景,提出了采用倍极... 详细信息

针对目前电动汽车所使用的该异步电机定子绕组为固定极数,造成该电机低速拖动能力差、变速和功率适用范围窄以及为了获得更大的传动比大都采用多级行星轮系传动造成减速器尺寸庞大等问题,以某型SUV乘用车为研究应用背景,提出了采用倍极比变极交流三相异步电动机与双联行星轮系组合式电动汽车驱动传动新原理系统。理论计算了双联行星轮系的减速比及其结构方案,建立了该变极电机与双联行星轮系组合的动力学模型以及倍极比变极电机的设计新理论,模拟计算了该电机不同极数下的效率云图,提出了该变极电机在不同工况下的不同的控制模式以达到最优控制;设计、制造、安装和调试额定功率为59 kW,额定转速分别为4000、8000 r/min的变极电机和双联行星轮系机械结构总成以及计算机试验平台。开展了变极切换试验以及递增调速和递减调速试验,研究结果表明,该新原理系统可实现减速比为10的动力总成,结构更加紧凑,速度范围更广,从而验证了该驱动传动新原理的正确性。

关键词：电动汽车变极交流异步电动机双联行星轮系动力学模型控制模式

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高温H型钢截面尺寸视觉测量方法研究

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机械工程学报 2025年第6期61卷 43-52页

作者：杜旺哲陈康辉李旭为刘元铭郑宪广赵雪霞王涛王志华太原理工大学机械工程学院先进金属复合材料成形技术与装备教育部工程研究中心太原理工大学金属成形技术与重型装备全国重点实验室

针对当前高温H型钢截面尺寸测量需求，设计并搭建一种由多相机和线性激光器构成的高温H型钢截面尺寸测量系统，系统由四个激光三角模型子系统组成，子系统分别测量对应方向的型钢尺寸，采用拼接方式实现型钢截面尺寸测量。采用张正友标... 详细信息

针对当前高温H型钢截面尺寸测量需求，设计并搭建一种由多相机和线性激光器构成的高温H型钢截面尺寸测量系统，系统由四个激光三角模型子系统组成，子系统分别测量对应方向的型钢尺寸，采用拼接方式实现型钢截面尺寸测量。采用张正友标定法和平面拟合法分别对子系统进行标定，采用量块进行标定精度评价，试验结果表明，精度可达到±0.05 mm。针对高温H型钢表面氧化铁皮和其他杂质造成的光条凹凸不平和断线问题，提出一种基于局部回归分析和二次拟合修正的光条中心提取算法和模拟卡尺测量的H型钢截面尺寸视觉测量方法，试验结果表明，采用该方法对高温H型钢进行测量，精度可达到±0.5 mm，每幅图像平均处理时间为0.24 s，为实现热轧H型钢生产过程中的闭环控制提供了尺寸数据支撑。

关键词：高温H型钢截面尺寸测量标定精度评价光条中心提取视觉测量

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冷轧带材多通道板形并行预报方法

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中国机械工程 2025年第3期36卷 558-569页

作者：段伯伟王东城徐扬欢刘宏民燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004 金属成形技术与重型装备全国重点实验室西安710032

采用集成学习方法研究了一种精度高、泛化能力强的冷轧带材板形预报方法。以工业大数据为基础构建模型训练所需的数据集具有数据规模大、板形多样化程度高的特点。根据轧机与板形仪间的相对位置进行时间滞后补偿处理,消除数据之间的时... 详细信息

采用集成学习方法研究了一种精度高、泛化能力强的冷轧带材板形预报方法。以工业大数据为基础构建模型训练所需的数据集具有数据规模大、板形多样化程度高的特点。根据轧机与板形仪间的相对位置进行时间滞后补偿处理,消除数据之间的时间不同步。利用数据挖掘技术中的孤立森林算法对数据中的异常点进行清洗,提高了训练数据质量和模型性能。基于极端梯度提升算法搭建多通道板形并行预报架构,利用处理后生产数据对此架构进行训练,得到冷轧带材板形预报模型(CCFD_M)。以模型CCFD_M为基础,提出板形通道优化算法消除预报结果的“伪板形”问题,得到实用版冷轧带材板形预报模型CCFD_OM。经测试集验证,模型CCFD_OM的预报误差指标MAE(平均绝对误差)和RMSE(均方根误差)分别达到0.4044I和0.6816I,拟合性能指标R~2达到了0.83,能够满足实际生产要求。

关键词：冷轧带材板形预报时间滞后补偿孤立森林算法极端梯度提升算法

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森吉米尔20辊轧机板形快速预报模型

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钢铁 2025年第1期60卷 109-122,180页

作者：王东城任寅杰吕猷闯杜京博刘宏民燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004 金属成形技术与重型装备全国重点实验室陕西西安710016

森吉米尔20辊轧机生产时经常会遇到各种板形问题,需要通过板形预报模型进行机理分析、设备和工艺参数优化。目前,普遍采用带材塑性变形模型与辊系弹性变形模型相互迭代的方法进行板形预报,而轧制压力分布对出口厚度分布微小的变化十分敏... 详细信息

森吉米尔20辊轧机生产时经常会遇到各种板形问题,需要通过板形预报模型进行机理分析、设备和工艺参数优化。目前,普遍采用带材塑性变形模型与辊系弹性变形模型相互迭代的方法进行板形预报,而轧制压力分布对出口厚度分布微小的变化十分敏感,必须采用松弛因子法缓慢更新出口厚度分布才能保证收敛性。与普通4辊、6辊轧机相比,进行20辊轧机板形预报时,未知量成倍增加,计算时间更长,也更容易出现计算不收敛的现象。为此,将模型耦合法拓展应用于森吉米尔20辊轧机。首先,对20辊轧机的辊系和带材进行单元划分;在此基础上,分别列出带材出口横向位移线性方程组、轧辊之间变形协调方程组、力和力矩平衡方程组及空载辊缝方程。通过出口厚度分布方程实现2个模型之间的耦合,最终可将全部方程集成为1套统一的线性方程组。求解过程不再需要进行2个模型之间的相互迭代,可显著提高计算速度和稳定性。以某厂ZR22B-52森吉米尔20辊轧机为例,计算了2种规格不锈钢带材的板形,与现场实测板形进行比较,两者吻合良好。此外,模型耦合法的计算结果与传统方法吻合良好,而计算时间缩短为传统方法的0.16%~0.90%,为20辊轧机基于模型的板形控制奠定了基础。

关键词： 20辊轧机高强薄带板形预报模型耦合法空载辊缝快速预报模型板型控制

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Al-Li合金研究进展

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特种铸造及有色合金 2025年第3期45卷 342-350页

作者：李莎边丽萍平宏伟李腾魏军祥李佳琪太原理工大学材料科学与工程学院太原030024 先进镁基材料山西省重点实验室太原030024 金属成形技术与重型装备全国重点实验室太原030024

时效强化Al-Li合金具有低密度、高比强度、高弹性模量和较好的低温性能等特点,广泛应用于航空航天、军事工业等领域。概述了Al-Li合金的发展历程及存在问题,简述了主要组织因素及相应解决办法,详细阐述了合金化、热变形及热处理工艺对新... 详细信息

时效强化Al-Li合金具有低密度、高比强度、高弹性模量和较好的低温性能等特点,广泛应用于航空航天、军事工业等领域。概述了Al-Li合金的发展历程及存在问题,简述了主要组织因素及相应解决办法,详细阐述了合金化、热变形及热处理工艺对新型Al-Li合金组织性能的影响,并对Al-Li合金的发展提出展望。

关键词： Al-Li合金强塑性各向异性热变形热处理

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冷轧高牌号硅钢成材率的影响因素分析

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冶金设备 2025年第1期 63-67+21页

作者：尤磊徐利璞刘云飞谢犁魏志毅中国重型机械研究院股份公司金属成形技术与重型装备全国重点实验室

研究分析冷轧高牌号硅钢中影响成材率的并找到提高成材率的方法。根据冷轧高牌号硅钢产品要求，分析轧机在板形控制以及板厚控制方面对高牌号硅钢成材率的影响，从优化提高二十辊轧机板厚控制及板形控制能力方面着手，利用有限元软件对... 详细信息

研究分析冷轧高牌号硅钢中影响成材率的并找到提高成材率的方法。根据冷轧高牌号硅钢产品要求，分析轧机在板形控制以及板厚控制方面对高牌号硅钢成材率的影响，从优化提高二十辊轧机板厚控制及板形控制能力方面着手，利用有限元软件对分体式二十辊轧机机架刚性进行结构优化，设置了板厚自动控制系统油缸可以快速检测执行并反馈辊缝位置及压力，增加了操作侧和传动侧单独调偏功能以及双ASU结构等板形控制手段。同时在冷轧前板温、时效轧制、打滑等影响成材率因素方面分析，制定合理的措施。经过优化后二十辊轧机机架刚性达到14MN/mm,轧机板形及板厚控制能力以及产品的成材率有效提升。

关键词：高牌号硅钢冷轧高成材率板厚板形

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基于改进蜣螂算法优化模糊PID的纤维缠绕机张力控制研究

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机电工程 2025年

作者：杜昊霏梁建国太原理工大学机械工程学院金属成形技术与重型装备全国重点实验室太原理工大学

针对当前纤维缠绕机恒张力控制效果不佳的问题，深入分析了摆杆对缠绕张力控制系统的影响，建立了包含张力负反馈调节的摆杆动力学模型，并提出了一种基于改进蜣螂算法优化（IDBOA）的模糊PID（FPID）控制方法。首先，在蜣螂算法中通过B... 详细信息

针对当前纤维缠绕机恒张力控制效果不佳的问题，深入分析了摆杆对缠绕张力控制系统的影响，建立了包含张力负反馈调节的摆杆动力学模型，并提出了一种基于改进蜣螂算法优化（IDBOA）的模糊PID（FPID）控制方法。首先，在蜣螂算法中通过Bernoulli混沌映射初始化种群，实现种群位置的均匀分布目的，提高了算法的全局寻优能力；引入了黄金正弦策略，使种群在迭代寻优过程中具备周期性变化特性，增强了种群的搜索能力；然后，为了平衡算法全局搜索与局部收敛能力，自主设计了权重因子，动态改变了种群全局最佳位置对蜣螂位置更新的影响，使得搜索过程更加高效与精准；最终，为了评估该方法的性能，将改进后的蜣螂算法用于优化模糊PID控制器的初始参数，进行了仿真分析，并开展了实验，进一步验证了该方法的控制效果。研究结果表明：改进后的蜣螂算法相较于其他8种算法，具有更快的收敛速度和更高的精度；与传统PID、模糊PID控制器相比，基于改进蜣螂算法优化的模糊PID控制器在调节时间方面分别减少了76.7%和74.7%，在超调量方面分别减小了88.6%和84.9%，响应速度更快，超调量更小，克服了传统模糊PID控制器依赖人工经验、缺乏自适应性和精度不足的问题；基于改进蜣螂算法优化的模糊PID控制器相较于工业常用的传统PID控制器，纤维缠绕机张力控制精度提高了30.2%，响应速度提高了41.7%。实验结果与仿真结果一致，表明该控制方法具有优异的综合控制性能。

关键词：纤维缠绕机张力控制系统蜣螂优化算法模糊PID控制超调量响应速度

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