国家自然科学基金(51207071)
- 作品数：10 被引量：32H指数：4
- 相关作者：常思勤徐照平林树森李波林继铭更多>>
- 相关机构：南京理工大学华侨大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省科技支撑计划项目中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理交通运输工程机械工程电气工程更多>>
- 新型独立压缩自由活塞发动机仿真研究被引量：3
- 2013年
- 为了提高四冲程自由活塞发动机系统的性能,该文提出了一种独立压缩、进气热力学参数可控的工作循环方案。利用MATLAB/Simulink建立系统动态仿真模型,获得了系统的基本特性,并进一步分析了进气压力、点火位置、膨胀行程长度等参数对系统性能的影响。仿真结果表明:新循环通过进气增压将缸内顺序进行的进气、压缩过程改为气缸内、外同时并行进行,缩短了缸内进气与压缩行程,显著提升了系统有效效率与输出功率;点火位置的提前和压缩比的增大对有效效率的提升作用有限;加大膨胀行程长度可降低排气门的工作负荷。通过模型的仿真分析为样机的改进与试验提供了理论指导。
- 林继铭徐照平常思勤
- 关键词：自由活塞发动机增压仿真
- 四冲程自由活塞发电机活塞运动控制方法被引量：4
- 2013年
- 为实现四冲程自由活塞发电机的连续稳定运行,提出并研究了基于直线发电机工作状态切换和冲程终点预测的自由活塞往复运动控制方法。在混杂系统范畴内,完成了运动控制系统仿真模型的建立,结合自由活塞发电机仿真模型和循环燃烧波动仿真模型,对控制过程进行了仿真研究。基于高性能数字信号处理器建立了四冲程自由活塞发电机的电控系统,对所设计的运动控制方法进行了实验验证,分析了失火对活塞往复运动的影响。研究结果表明:该运动控制方法稳定可靠、算法简单,满足了四冲程自由活塞发电机对活塞运动控制的要求。
- 徐照平常思勤林继铭
- 关键词：自由活塞直线发电机四冲程运动控制
- 四冲程自由活塞内燃发电机样机设计与试验研究
- 2018年
- 以某排量为700 mL的内燃机为原型机设计了一套自由活塞内燃发电机系统,完成了直线电机设计和功率变换器设计。利用Maxwell、Flux等软件进行了电磁仿真分析,确定了直线电机的结构和性能参数。基于活塞组件的动力学方程、燃烧室内的热力学方程以及气体状态方程,建立了Simulink仿真模型并进行了仿真研究。在仿真研究结果的基础上,研制了试验样机,利用样机进行了试验研究。试验结果表明:当发动机节气门开度为18.5%时,样机系统的发电功率为3.1 kW,发电效率为38.4%。将试验结果与仿真结果进行对比,两者吻合情况较好,样机设计方法的正确性得以验证。
- 刘念鹏徐照平刘梁华儒刘东
- 关键词：四冲程直线电机样机试验
- 电磁执行器直接驱动的AMT换挡机构被引量：9
- 2013年
- 为提高机械式自动变速器(AMT)换挡品质并缩短换挡过程动力中断时间,提出了一种电磁直线执行器直接驱动的AMT换挡机构。换挡机构运动总质量为1.37 kg,较传统全电式AMT换挡机构总质量(约1.78 kg)降低23%。对换挡过程进行了分段研究,并在换挡过程数学模型和AMT试验台架基础上,验证了设计方案的可行性。换挡机构换挡过程中无选挡操作,可实现挡位切换时退、进挡同时进行的功能,转速差为500 r/min、转动惯量为0.03 kg·m2,换挡时3挡至4挡的换挡时间约为120 ms,提升了AMT的换挡品质,且仍有进一步提高的余地。研究表明,电磁直线执行器直接驱动的AMT换挡机构可实现自动换挡功能。
- 李波常思勤林树森
- 关键词：机械式自动变速器换挡机构换挡品质
- 自由活塞发动机的活塞运动规律优化与试验被引量：6
- 2015年
- 为了提高四冲程、点燃式自由活塞发动机系统的输出效率,该文在分析其工作原理的基础上,设定边界约束和路径约束,建立了活塞运动规律优化模型。基于系统工作过程中活塞分阶段运行的特性,采用高斯伪谱法离散状态与控制变量,将活塞运动规律优化问题离散化为非线性规划问题,并结合序列二次规划算法求解最优化问题。仿真结果表明:采用分阶段的电磁力作用规律,优化活塞位移与速度曲线,可提高缸内气体对外做功能力与降低传热损失,使系统指示效率由41.0%增加到45.3%。同时由试验验证了所提出方案的可行性与有效性,试验中系统发电效率由28.8%提升到31.2%,系统性能明显提升。该文对此类动力装置的后续研究提供了参考。
- 林继铭徐照平闫皓
- 关键词：发动机自由活塞高斯伪谱法
- 四冲程自由活塞发电机设计方法
- 2013年
- 为研制四冲程自由活塞发电机原理样机,提出了基于能量流动分析的设计方法。在分析四冲程自由活塞发电机结构组成和工作原理的基础上,建立了自由活塞往复运动的能量平衡方程。根据发电机各个冲程的能量流动特点,确定了系统主要结构参数的设计方法和直线发电机负载电流的匹配方法。完成一台缸径62 mm原理样机的设计与研制,并进行了样机实验与动态特性测试。样机的连续稳定运行验证了设计方法的正确性。
- 徐照平常思勤林继铭
- 关键词：四冲程样机
- 自由活塞发动机二冲程运行模式换气过程优化被引量：5
- 2018年
- 以某单缸汽油机为研究对象,以AVL Boost软件为平台,在参考原型机实际工作参数的条件下搭建发动机系统整体模型;选取合适的燃烧模型、传热模型对热力学影响参数进行仿真,将仿真结果与试验结果进行对比并进行参数修正,以得到准确的仿真模型。在获得精度较优仿真模型的基础上,重点对原型机系统的配气方案进行优化,搭建基于AVL Boost和Matlab/Simulink软件的联合仿真优化环境,并利用粒子群智能优化算法对发动机配气正时进行智能寻优,最终确定二冲程下的最佳配气方案,为原型机系统二冲程运行模式下的优化和改进提供了基础。
- 华儒徐照平刘梁刘东
- 关键词：自由活塞发动机汽油机二冲程发动机配气正时粒子群算法
- 一种高功率密度的二自由度电磁执行器被引量：3
- 2014年
- 针对高效节能的科技发展趋势,提出一种具有直驱特性和高功率密度的二自由度电磁执行器(two degree of freedom electromagnetic actuator,2-DOF EMA)。2-DOF EMA集直动与转动功能于一体,提高了系统结构的紧凑性;系统取消了运动转换装置,将电能直接转化为运动所需的机械能,从而提高其传动效率。在完成整体结构设计与三维建模的基础上,介绍了2-DOF EMA的工作原理并建立其系统数学模型,进而完成2-DOF EMA工作特性的仿真研究与台架测试工作。结果表明,2-DOF EMA的最大驱动力超过1 200 N,直线运动20 mm仅需14.7 ms;驱动转矩可达2.5 N·m,转过22°角位移需要的时间为13.5 ms,且仍有进一步提高的余地。
- 常思勤李波林树森
- 关键词：高效节能高功率密度工作特性
- 基于直接驱动技术的AMT换挡系统被引量：2
- 2013年
- 为减少机械式自动变速器(AMT)换挡时间,研制了一种基于直接驱动技术的AMT换挡系统,核心器件是二自由度电磁执行器。描述了执行器结构和工作原理,并建立执行器电、磁、机耦合的仿真模型。在保证较好的换挡品质的前提下,从高性能执行器的应用、换挡分段控制方法、换挡力规律以及换挡重叠协调控制等方面分析了减少AMT换挡时间的可行性。通过台架试验获得了基于直接驱动技术的AMT换挡系统减少换挡时间的定量结果。结果表明在保证较好换挡品质的前提下,该系统是有效的。
- 常思勤林树森李波
- 关键词：直接驱动机械式自动变速器电磁执行器
- 应用二自由度电磁执行器的AMT换挡分段控制被引量：4
- 2013年
- 为提高电控机械式自动变速器(AMT)的换挡品质,研制了一种新型应用二自由度电磁执行器的AMT换挡系统。介绍了执行器结构和工作原理并通过实验分析了其动静态特性。将换挡同步过程分为四个阶段,提出了以PID和模糊控制为主体的分段控制策略,并进行了仿真研究。最后研制了实验台架及控制系统,验证了新型换挡系统的可行性及提出的控制策略的可靠性。实验结果表明,提出的控制策略能够降低换挡同步过程的冲击度和单位面积滑磨功,能够提高换挡品质。
- 林树森常思勤李波
- 关键词：电磁执行器机械式自动变速器控制策略实验台
