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路灯车出租 云浮路灯车出租 云浮路灯车出租公司

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点击次数:1431  更新时间:2016-06-04   【打印此页】  【关闭】

   

   路灯车出租 云浮路灯车出租 云浮路灯车出租公司 与传统机械路灯车相比,电传动路灯车不仅具有良好的机动性和灵活性,而且在节能、环保及降噪等方面有着杰出的表现,特别是对极端、复杂工况有着更好的适应能力。再生制动技术是电传动路灯车的重要研究方向之一。对于双源供电驱动系统而言,回馈制动系统通过改变驱动电机的工作方式,将制动能量存储于储能元件,从而实现对能量的回收与再利用。因此,通过合理制定再生制动控制策略,可以有效降低油耗,提高整机作业效率,并延长制动器的使用寿命。目前,应用较为成熟的再生制动控制策略有静态逻辑门限控制策略、全局最优控制策略和模糊控制策略等。本文以电传动路灯车再生制动控制策略的设计与优化为研究目标,建立整车再生制动控制系统模型,分析对比静态逻辑门限控制策略与模糊控制策略的可靠性及能量回收性能,并利用粒子群算法对模糊控制策略进行优化,以进一步提高车辆的能量利用率和燃油经济性。本文研究的电传动路灯车的驱动系统采用串联双侧电机独立驱动形式,该形式具有布置灵活,结构简单,易于实现等特点。系统主要由内燃机/发电机组、驱动电机、蓄电池组、整流器、机械制动器和控制器组成。当车辆处于再生制动模式时,内燃机/发电机组工作在停机或充电状态,驱动电机工作在发电机状态,将制动能量以电能的形式通过控制器、整流器传递到蓄电池组。当蓄电池组达到极限电荷状态时,能量通过制动电阻以热能的形式耗散掉,从而实现对储能元件的保护。为了更好地对再生制动控制策略进行仿真分析,需首先建立该履带车辆电传动系统的仿真平台。基于系统组成部件的物理规律和工作特点,建立各关键部件的数学模型。根据车辆动力学理论,由行驶过程中驱动力和阻力的平衡关系得到的履带车辆动力学模型    车辆质量;  纵向线加速度;  双侧电机牵引力和地面对车辆阻力; 空气阻力; 爬坡阻力; 旋转质量影响系数。根据内燃机与发电机转速之间的耦合关系,将内燃机与发电机组作为一个整体进行建模,发电机组的机械力矩即为发动机的负载力矩   内燃机输出转矩; 发电机组电磁转矩;传动比;  内燃机和发电机组转速; 内燃机和发电机组转动惯量。忽略发电机组内阻压降和转矩损失,则直流母线电压和发电机组电磁转矩.   3)式中:ωm为发电机组转速;Ke为发电机组感应系数;Kx为发电机组阻抗系数;Idc为直流母线电流。  为便于分析,在驱动电机的建模过程中,首先通过台架试验得到驱动电机的输出特性曲线,再通过查表的方式得到不同转速下电机的输出转矩。  电机实际输出转矩;  电机目标转矩;电机转速为n时的最大制动转矩和驱动转矩。http://www.ludengchechuzu.com/


     路灯车出租 云浮路灯车出租 云浮路灯车出租公司  综合上述理论模型,在Simulink中建立电传动路灯车仿真平台,其顶层模块。计电传动路灯车的制动方式分为机械式制动和再生电制动两种。再生制动控制策略的基本原则为:在满足制动安全性的条件下,尽可能多地通过电制动回收制动能量,尽可能少地使用机械制动器,同时注意保护电池顶层模块组。基于此原则,采用模糊控制方法进行再生制动控制策略的设计,将车速、制动踏板位移及蓄电池组荷电荷量作为输入变量,将驱动电机的制动转矩分配系数作为输出变量,基本控制思路为:在低速段,考虑到电机制动回收能力较弱,增大机械制动器制动转矩分配比例;在高速段,为充分回收能量,增大电机制动转矩分配比例;踏板位移较大时,为保证制动安全性,增大机械制动器制动分配比例,不足制动转矩由电机补充;蓄电池组荷电荷量较高时,为避免蓄电池组过载,增大机械制动器制动分配比例。选取输入变量的模糊子集;输出变量的模糊子集。结合实际行车和驾驶经验确定输入/输出变量的隶属度函数,采用Mamdani作为解模糊化算法,共设计出27条模糊规则。Ai、Bj、Ck分别为输入变量:车速v、制动踏板位移POS及蓄电池组荷电荷量SOC的模糊子集;Rl为输出变量的模糊子集,例如:当车速较高,踏板位移量较大,SOC较低时,此时分配系数应较大,模糊控制中,模糊子集是用隶属度函数来描述的6。在设计模糊控制器的过程中,隶属度函数往往依据大量的调查统计和专家的主观经验来确定,不可避免会有一些相互矛盾的规则出现,进而影响控制性能和系统的工作效率。本文以一个工作周期内蓄电池组的荷电荷量最大化作为优化目标,采用粒子群算法对模糊控制器的隶属度函数进行优化,实现对再生制动能量的最大化回收。


     将仿真工况划分为高速、中速及低速3个速度段,并在各速度段下控制车辆实现不同程度的制动工况。由于逻辑门限策略是目前应用最广泛的再生制动控制策略(其基本思想为:基于工程经验,通过设置参考量的门限值,将车辆制动过程划分为紧急制动、再生制动及联合制动3种模式,本文选择逻辑门限策略进行对比分析。因逻辑门限策略较为简单,本文不再赘述其设计方案。首先对比分析逻辑门限策略和模糊控制策略的控制效果。由预设的仿真工况运行仿真,得到两种策略制动转矩分配,相同工作周期内的燃油消耗和蓄电池组荷电荷量对比。分析可知,在紧急制动阶段,逻辑门限控制策略不能很好地满足车辆的制动力矩需求,且存在模式切换频繁,机械制动器工作周期偏长等问题,给电机带来了较大负荷,缩短了电机与机械制动器的使用寿命。相比之下,模糊控制策略在不同工况下的工作转矩均变化连续、均匀,对参数漂移的适应能力较强,充分发挥了电机的再生制动潜力,因而在经济性和制动安全性方面表现更佳。由图6、图7可以明显看到,模糊控制策略在再生制动能量回收方面和燃油经济性方面的表现均优于逻辑门限控制策略。分别使用粒子群优化后的模糊控制器和原模糊控制器进行仿真,得到优化前后系统的蓄电池组荷电荷量及燃油消耗对比。其中,因为油耗和蓄电池组荷电荷量终值SOC是一对矛盾变量,因此采用控制变量法使模糊和优化模糊策略的油耗相同。表明,优化前后模糊控制策略的油耗相同,曲线高度重合。分析可知,在保证不同控制策略系统燃油消耗基本不变的前提下,通过优化模糊控制器的隶属度函数,系统的制动能量回收效率有了显著提高。

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