线聚焦型太阳能二氧化碳发生器性能研究 被引量：129

1

作者 吴明清 李传峰 +42 位作者 罗华平 弋晓康 SHAKEEL Ahmed Soomro 陈坤杰 胡云峰 魏增宇 李飞 陈君然 杜威 刘彩玲 魏丹 宋建农 黎艳妮 都鑫 张福印 赵倩 王利春 郭文忠 陈晓丽 聂铭君 贾冬冬 王利军 郭燕 贺佳 王利民 张喜旺 刘婷 赵引 毛晓敏 薄丽媛 谢斌 武仲斌 毛恩荣 郭枭 张远巍 冯志诚 王飞 田瑞 侯贤清 李荣 吴鹏年 李培富 王西娜 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1-17,共17页

研究了一种线聚焦型太阳能二氧化碳发生器。分别在跟踪及非跟踪工况下,在呼和浩特地区测试并分析了系统的集热与产气性能。确定了系统的最佳运行方式,提出了气损率和产气能力2个系统性能评价指标。测试结果表明,跟踪较非跟踪工况,反应... 研究了一种线聚焦型太阳能二氧化碳发生器。分别在跟踪及非跟踪工况下,在呼和浩特地区测试并分析了系统的集热与产气性能。确定了系统的最佳运行方式,提出了气损率和产气能力2个系统性能评价指标。测试结果表明,跟踪较非跟踪工况,反应器内腔空晒最高温度、闷晒最高水温、最高集热效率分别提升16.30%、12.44%、94.50%;系统最佳运行工况确定为跟踪式。在产气原料分解温度范围内,系统集热效率为31.80%;测试阶段系统气损率为4.50%;当太阳直接辐照度在650～850W/m~2范围内变化时,系统产气能力随太阳直接辐照度呈正相关变化。基于系统产气能力的变化规律,可计算不同规模线聚焦型太阳能二氧化碳发生器的具体结构参数。 展开更多

关键词 线聚焦 太阳能 二氧化碳发生器 集热性能 产气能力

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基于滑转率的双电机双轴驱动车辆转矩协调分配 被引量：12

2

作者 武仲斌 谢斌 +2 位作者 迟瑞娟 杜岳峰 毛恩荣 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第15期66-76,共11页

针对双电机双轴驱动车辆的驱动转矩分配问题,提出了一种以抑制车轮过度滑转、提升整车牵引力为目标的前后电机转矩协调分配策略。该策略分为上、下2个层次,上层负责根据车辆当前状态及路面条件计算出可用于分配的最大驱动总转矩,并与驾... 针对双电机双轴驱动车辆的驱动转矩分配问题,提出了一种以抑制车轮过度滑转、提升整车牵引力为目标的前后电机转矩协调分配策略。该策略分为上、下2个层次,上层负责根据车辆当前状态及路面条件计算出可用于分配的最大驱动总转矩,并与驾驶员需求转矩以低选原则作比较输出,下层负责上层输出转矩在前、后驱动电机之间的协调分配。基于该分层架构,采用滑模控制算法设计了前后电机转矩分配控制律以及相应的转矩分配控制器。在Matlab/Simulink环境下分别建立了控制器模型及车辆动力学模型,对不同路面条件下的控制效果进行了仿真分析。基于d SPACE平台,搭建了硬件在环仿真测试系统,对转矩分配控制器的实时控制性能进行了验证。结果表明:硬件在环测试结果与软件仿真结果具有良好的一致性,并且,在左右对开路面上,前后轴滑转率均被稳定控制在0.12以内;在对接路面上,前后轴滑转率不超过0.05,车辆原地起步加速8 s后的末速度提升了9.9%;在均一低附着路面的转弯过程中,内侧车轮的最大滑转率被抑制在0.2附近,改善了车辆在低附着路面上的转向能力。 展开更多

关键词 车辆 控制 模型 双轴驱动 转矩分配 硬件在环

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考虑电动空调能耗的纯电动汽车动力传动系统参数匹配 被引量：9

3

作者 秦大同 武仲斌 +1 位作者 黄晶莹 陈淑江 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1-8,共8页

在考虑电动空调对电动汽车整车性能影响的基础上,对一款两挡变速纯电动汽车动力传动系统包括蓄电池、驱动电机和变速器参数进行了匹配设计。基于所选部件综合效率模型,制定了经济性换挡策略,并以循环工况能耗最小为目标对初选速比进行... 在考虑电动空调对电动汽车整车性能影响的基础上,对一款两挡变速纯电动汽车动力传动系统包括蓄电池、驱动电机和变速器参数进行了匹配设计。基于所选部件综合效率模型,制定了经济性换挡策略,并以循环工况能耗最小为目标对初选速比进行优化。仿真结果表明:匹配参数不但兼顾了整车质量不至过重而且又确保动力性和续驶里程符合设计要求,在初选速比基础上的速比优化使得续驶里程在关闭空调时延长5.28%,开启空调时延长4.29%。 展开更多

关键词 电动汽车 空调 匹配设计 蓄电池 仿真

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电动拖拉机双电机驱动单元控制系统设计与实验 被引量：7

4

作者 谢斌 张楠 +2 位作者 李明生 武仲斌 宋正河 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期64-71,共8页

针对电动拖拉机双电机驱动系统的模式管理需求,设计了一种双电机驱动单元的控制系统及其控制器DMU(Drive Manage Unit).基于ISO 11783协议制定了整车控制网路结构,并以此确定了DMU子CAN总线各节点,设计各节点传输报文ID和PGN.在驱动单元... 针对电动拖拉机双电机驱动系统的模式管理需求,设计了一种双电机驱动单元的控制系统及其控制器DMU(Drive Manage Unit).基于ISO 11783协议制定了整车控制网路结构,并以此确定了DMU子CAN总线各节点,设计各节点传输报文ID和PGN.在驱动单元中,通过控制驱动箱齿轮啮合状态和电磁离合器通断电来实现双电机动力分离和耦合,完成工作模式配置. DMU采用MC9S12XEP100为核心,完成硬件电路设计和软件编程.搭建双电机驱动系统实验平台,进行了犁耕作业、旋耕作业和子CAN总线数据分析实验.实验结果表明,驱动管理单元可以实现控制电机1和电机2的转速转矩模式,电机1在46.5 N·m恒转矩模式下,随转速变化的最大偏差为0.7 N·m,符合犁耕作业要求;电机2收到540 r/min指令后,随负载变化输出转速范围在540±62 r/min,满足PTO在恒转速下工作;总线上传输信息正确. 展开更多

关键词 双电机驱动 电动拖拉机 ISO 11783 CAN总线

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电动拖拉机动力电池压载构型设计与参数优化 被引量：6

5

作者 武仲斌 刘宇 +3 位作者 张君 周锋涛 何景强 谢斌 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期425-433,共9页

为改善电动拖拉机动力电池压载效果以提升整机牵引性能,提出了一种位置可调的电池压载框架结构;基于牵引性能预测基本方程,以驱动效率、滑转率和前轴安全压载综合最优为目标建立电池压载参数优化模型,该模型可根据作业条件给出最优电池... 为改善电动拖拉机动力电池压载效果以提升整机牵引性能,提出了一种位置可调的电池压载框架结构;基于牵引性能预测基本方程,以驱动效率、滑转率和前轴安全压载综合最优为目标建立电池压载参数优化模型,该模型可根据作业条件给出最优电池压载参数;在Matlab/Simulink仿真平台上搭建了电动拖拉机牵引作业仿真模型,针对负载1~5 kN范围内的水平牵引工况,对电池压载参数优化前后的牵引性能进行了仿真对比分析;基于所提出的位置可调电池压载框架结构,搭建了电动拖拉机实验样机,并在室内土槽环境下对压载参数优化模型进行验证。结果表明:在保证前桥安全压载的前提下,所提出的电池压载构型使牵引车速和能量利用率分别提升4.16%和5.66%,有效提升了电动拖拉机的牵引作业性能。 展开更多

关键词 电动拖拉机 布局优化 电池压载 牵引 滑转

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犁耕作业大马力拖拉机驱动轮滑转率控制方法 被引量：7

6

作者 张硕 武仲斌 +4 位作者 陈军 李臻 朱忠祥 宋正河 毛恩荣 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第15期47-55,共9页

针对犁耕作业时大马力拖拉机驱动轮易产生过度滑转的问题,该研究以大马力拖拉机电液悬挂机组为研究对象,考虑"拖拉机-农具-土壤"系统的强非线性特征,在建立大马力拖拉机犁耕作业机组非线性系统动力学模型的基础上,提出基于滑... 针对犁耕作业时大马力拖拉机驱动轮易产生过度滑转的问题,该研究以大马力拖拉机电液悬挂机组为研究对象,考虑"拖拉机-农具-土壤"系统的强非线性特征,在建立大马力拖拉机犁耕作业机组非线性系统动力学模型的基础上,提出基于滑模变结构控制的大马力拖拉机驱动轮滑转非线性控制方法;并以模糊PID控制为对比,采用Matlab/Simulink验证本文动力学模型的正确性和控制算法的有效性;以Lovol-TG1254型大马力拖拉机为载体,搭建犁耕作业大马力拖拉机驱动轮滑转控制平台,开展田间对比试验,并分析不同控制方法下的滑转控制效果,验证滑模变结构控制算法的控制精度和稳定性。试验结果表明:在2.17m/s的犁耕作业工况下,与模糊PID控制算法相比,滑模变结构控制算法将拖拉机驱动轮滑转率有效控制在最优值0.2,平均绝对值偏差为0.008,减小了约27%,最大偏差为0.028,减小了约49%;耕深、液压缸位移和水平牵引力调节变化量分别减小了27%、36%、42%。该研究提出的基于滑模变结构的大马力拖拉机驱动轮滑转控制方法可实现犁耕作业驱动轮滑转最优目标控制。 展开更多

关键词 农业机械 试验 拖拉机 犁耕作业 滑转控制 滑模变结构控制

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基于Vehicle Spy3的永磁同步电机对拖实验平台 被引量：5

7

作者 谢斌 张楠 +1 位作者 武仲斌 杨如丹 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第3期251-254,260,共5页

基于Vehicle Spy 3搭建了永磁同步电机对拖实验平台。该平台可以实现数据采集、数据分析和回放仿真等功能,通过CAN总线实现与电机控制器通信。在进行转矩控制精度实验时,通过上位机增加目标转矩后,电机实际转矩的变化稳定在±30 N&#... 基于Vehicle Spy 3搭建了永磁同步电机对拖实验平台。该平台可以实现数据采集、数据分析和回放仿真等功能,通过CAN总线实现与电机控制器通信。在进行转矩控制精度实验时,通过上位机增加目标转矩后,电机实际转矩的变化稳定在±30 N·m范围内;在电机系统效率实验时,在电动情况下80%以上效率区间占69.7%,发电情况下80%以上效率区间占65%。实验平台采用软硬件结合的方式,有助于学生掌握CAN总线技术,增强动手操作能力,具有较高的实用性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 VehicleSpy3 CAN总线 对拖实验

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钻锚机器人机械臂轨迹规划方法研究

8

作者 张君 李万业 +3 位作者 郭家华 李京凯 贺欣悦 武仲斌 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期807-816,共10页

为了提高煤矿巷道支护效率,以6自由度钻锚机器人机械臂为研究对象,提出了基于改进灰狼优化算法的机械臂时间最优轨迹规划方法。首先,通过D-H参数法建立了机械臂运动学模型,使用蒙特卡罗法对机械臂进行工作空间分析,并利用MATLAB软件对... 为了提高煤矿巷道支护效率,以6自由度钻锚机器人机械臂为研究对象,提出了基于改进灰狼优化算法的机械臂时间最优轨迹规划方法。首先,通过D-H参数法建立了机械臂运动学模型,使用蒙特卡罗法对机械臂进行工作空间分析,并利用MATLAB软件对机械臂进行仿真验证;其次,利用分段多项式插值法对机械臂进行关节空间轨迹规划;最后,提出一种改进灰狼优化算法并测试其性能,在轨迹规划基础上,对机械臂进行时间优化。结果表明,钻锚机器人机械臂满足煤矿巷道锚护作业要求;3-5-3分段多项式插值法可以更好地实现机械臂的平稳运行;机械臂在满足约束条件下到达预定轨迹点所消耗的时间减少了30.40%~50.28%,优于传统的轨迹规划方法。 展开更多

关键词 钻锚机器人 D-H参数法 多项式插值法 轨迹规划 改进灰狼优化算法

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矿用双电机双轴驱动铰接车辆转矩协调控制 被引量：3

9

作者 任志勇 石琴 +1 位作者 赵远 武仲斌 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期173-179,共7页

双电机双轴驱动(front and rear axle independent drive,FRID)可以解决煤矿无轨辅助运输重型车辆排布困难和动力不足等问题,但该结构方式的驱动、制动性能的提升受到转矩分配策略的约束,如何实现双电机转矩协调控制是研究该类问题的重... 双电机双轴驱动(front and rear axle independent drive,FRID)可以解决煤矿无轨辅助运输重型车辆排布困难和动力不足等问题,但该结构方式的驱动、制动性能的提升受到转矩分配策略的约束,如何实现双电机转矩协调控制是研究该类问题的重点和难点。针对矿用FRID铰接车辆的驱动转矩分配问题,为提高系统的能耗经济性,提出了一种基于门限的转矩分配策略,以车辆侧向操纵稳定性为约束条件,对门限分配转矩进行了限制,提高了车辆转弯时轮胎的侧偏刚度和侧向动力学性能;为确保车辆在低附着路面上获得最佳驱动力,以轮胎滑转率为控制目标对前后轴电机驱动转矩进行独立控制。在MATLAB/SIMULINK环境下分别建立了矿用双电机双轴驱动铰接车辆转矩分配控制器模型及车辆动力学模型,对不同路面条件下的控制效果进行了仿真分析。基于dSPACE平台,搭建了硬件在环仿真测试系统,对转矩分配控制器的实时控制性能进行了验证。结果表明:硬件在环测试结果与软件仿真结果具有良好的一致性,门限型转矩分配策略是一种简洁有效的经济型转矩分配策略,给定工况下的循环能耗比动力型分配可降低3%~5%;以侧向操纵稳定性为约束条件对门限分配转矩进行限制,内侧车轮的最大滑转率控制在0.2附近,提高了转弯时轮胎的侧偏刚度,从而降低车辆不足转向量,改善了车辆的转向能力。 展开更多

关键词 前后轴独立驱动 转矩分配 能耗经济性 操纵稳定性 滑转率

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基于标准循环工况的汽车传动系统速比优化设计 被引量：1

10

作者 孙冬野 张磊 +1 位作者 张学锋 武仲斌 《内燃机》 2012年第3期6-9,共4页

为了提高汽车的燃油经济性,以二十八循环工况下发动机燃油消耗最小为优化目标,以整车动力性为约束条件,对某款五挡汽车传动系统速比进行了优化,并与原车进行了动力性能和经济性能的对比。仿真结果表明,在满足原车动力性能要求的前提下,... 为了提高汽车的燃油经济性,以二十八循环工况下发动机燃油消耗最小为优化目标,以整车动力性为约束条件,对某款五挡汽车传动系统速比进行了优化,并与原车进行了动力性能和经济性能的对比。仿真结果表明,在满足原车动力性能要求的前提下,经济性提高了1.9%,仅满足二十八循环工况跟随条件下,经济性提高了4.8%。 展开更多

关键词 汽车 传动系 匹配 优化设计

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全轮驱动铰接车稳定转向控制策略研究 被引量：1

11

作者 李婷婷 杨世文 武仲斌 《煤矿机械》 2021年第10期66-69,共4页

为避免全轮驱动铰接车转向失稳和车轮打滑时驱动力降低的问题,提出一种满足铰接车运动特性的分层控制策略。该策略考虑驾驶员实际可操纵输入指令,上层控制基于2-DOF参考模型计算铰接车稳定行驶的期望横摆角速度和质心侧偏角,并通过PID... 为避免全轮驱动铰接车转向失稳和车轮打滑时驱动力降低的问题,提出一种满足铰接车运动特性的分层控制策略。该策略考虑驾驶员实际可操纵输入指令,上层控制基于2-DOF参考模型计算铰接车稳定行驶的期望横摆角速度和质心侧偏角,并通过PID控制器计算其稳定行驶所需的附加横摆力矩;下层控制通过改进基于滑移率的驱动力控制方法,提出满足总驱动力和附加横摆力矩的转矩分配控制策略,保证了铰接车稳定转向的同时具有足够的驱动能力。最后通过搭建的整车7-DOF动力学模型,通过MATLAB/Simulink仿真实验,将所提出分层控制策略与等转矩控制进行对比,验证了所提出的分层结构设计的铰接车稳定转向控制策略的有效性,能够提高铰接车转向行驶稳定性,降低能耗。 展开更多

关键词 全轮驱动铰接车 动力学模型 转向稳定性 改进驱动防滑控制 转矩分配

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基于混合寻优的矿山车辆重载牵引实心轮胎模型参数辨识

12

作者 任志勇 石琴 +2 位作者 沈杰 武仲斌 赵远 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3937-3946,共10页

矿山重载车辆多采用橡胶实心轮胎,其力学行为与传统充气轮胎具有较大的差别。由于缺乏准确的轮胎模型参数,无法对矿山重载车辆的实际运动状态进行准确描述,严重制约了矿山车辆动力学和稳定性的研究。为了建立矿山车辆重载牵引实心轮胎... 矿山重载车辆多采用橡胶实心轮胎,其力学行为与传统充气轮胎具有较大的差别。由于缺乏准确的轮胎模型参数,无法对矿山重载车辆的实际运动状态进行准确描述,严重制约了矿山车辆动力学和稳定性的研究。为了建立矿山车辆重载牵引实心轮胎准确参数辨识模型,基于PAC2002魔术公式模型对轮胎纵向力计算公式进行了修正,确定了其待辨识的参数,并综合运用高斯牛顿迭代、遗传迭代和模拟退火3种迭代手段,提出了针对重载橡胶实心轮胎经典模型的混合寻优参数辨识算法。通过六分力测试设备获取煤矿井下25 t级重载辅运车辆所配橡胶实心轮胎的基础实验数据,采用混合寻优算法和遗传算法对纯纵滑及侧偏-纵滑复合2种工况下的轮胎模型参数进行辨识,并引入相对均方根误差和确定系数作为辨识精度评价指标。结果表明:针对2种工况的参数辨识模型,其目标函数值的均方根误差最大分别为0.08135和0.07965,确定系数分别为0.99815和0.98765,且混合寻优过程比单纯的遗传迭代具备更好的全局把控和快速收敛能力,收敛至全局最优的平均代数上减小了36%,收敛至全局最优的平均时间减小了31%;最后,通过进行不同载荷工况下整车牵引特性实车实验,试验结果表明依据辨识参数计算得到的单个轮胎纵向牵引力与实车实验结果之间的偏差不超过4%,验证了辨识模型的有效性。 展开更多

关键词 混合寻优 矿山车辆 实心轮胎 重载牵引 参数辨识

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电动拖拉机田间巡航作业驱动转矩管理模型 被引量：11

13

作者 武仲斌 谢斌 +3 位作者 迟瑞娟 任志勇 杜岳峰 李臻 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期88-98,共11页

针对电动拖拉机整机控制中与驱动转矩相关且通用性较强的功能环节,在驱动系统上层搭建了一种通用型的驱动转矩管理控制模型。以满足田间作业需求、提升作业质量为目标,将输入信号标定为期望作业车速,并进一步转化为电机目标转速。根据... 针对电动拖拉机整机控制中与驱动转矩相关且通用性较强的功能环节,在驱动系统上层搭建了一种通用型的驱动转矩管理控制模型。以满足田间作业需求、提升作业质量为目标,将输入信号标定为期望作业车速,并进一步转化为电机目标转速。根据实际转速与目标转速的偏差,计算电机目标输出转矩,以使电机需求功率与作业负载相平衡。进一步考虑巡航作业过程中驱动转矩变化引起的整机冲击度、当前转速下电机可用最大转矩以及驱动系统过温、电池放电欠压的影响,依次搭建了针对目标输出转矩的斜坡限制、基于转速的转矩容量限制和极端工况下的比例减载限制模型。搭建了包括电池、驱动电机以及整机纵向动力学在内的电动拖拉机模型。基于驱动转矩管理模型设计了目标控制器,并搭建了dSPACE硬件在环测试平台,分别对转矩管理模型中的各个参数进行了标定,并对牵引作业工况下驱动系统的输出特性进行了测试,结果表明:在牵引作业时,实际车速可平稳跟踪期望作业车速,跟踪误差主要取决于驱动轮的滑转程度,当期望车速改变时,实际车速按标定斜率向期望值平缓过渡;作业过程中,模型输出转矩始终处于电机转矩容量范围以内,且转矩变化率不超过35N·m/s,与未经斜坡限制处理的原始目标转矩相比,转矩变化趋于缓和;当电池输出电压低于欠压报警阈值时,驱动转矩管理模型根据电池欠压程度将模型输出转矩比例缩减10%～27%,确保电池输出电压不低于停机阈值。所搭建的驱动转矩管理模型可为电动拖拉机整机控制器的设计提供技术参考。 展开更多

关键词 车辆 控制 模型 电动拖拉机 驱动系统 转矩管理 标定 硬件在环

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矿山辅运电动车辆加速踏板集成再生制动控制策略

14

作者 武仲斌 任志勇 +1 位作者 赵远 张君 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3677-3686,共10页

煤矿斜井无轨辅助运输车辆在长距离下坡工况中存在大量的制动能量可供回收,受限于脚踏阀-本安电位计复合型制动踏板的并行结构,传统防爆型电动车辆多采用的机械-再生并行制动控制策略对制动能量的回收程度有限。为此,针对矿山无轨辅助... 煤矿斜井无轨辅助运输车辆在长距离下坡工况中存在大量的制动能量可供回收,受限于脚踏阀-本安电位计复合型制动踏板的并行结构,传统防爆型电动车辆多采用的机械-再生并行制动控制策略对制动能量的回收程度有限。为此,针对矿山无轨辅助运输电动车辆,提出了一种集成至加速踏板中的再生制动控制策略,以进一步提高再生制动能量回收率,有效增加矿井无轨辅助运输电动车辆的续航能力。基于车辆制动动力学和能量守恒定律,对再生制动过程进行了理论建模。结合辅运电动车辆驱动系统及加速踏板结构特征,建立了加速踏板集成型再生制动控制策略模型,并对车辆加速、滑行及制动过程中控制策略的工作原理依次进行了分析。根据国内某斜井煤矿辅运大巷人车转场运输作业载荷特征,制定了包含车速、坡道2因素在内的循环测试工况,以此为输入条件在Matlab/Simulink数值计算平台上对加速踏板集成型再生制动与制动踏板液压-再生并行制动2种控制策略进行了仿真对比分析,并在双滚筒转鼓式底盘测功机上对加速踏板集成型再生制动控制策略的仿真计算结果进行了实验验证。实验结果表明,加速踏板集成再生制动控制模型总电耗比原系统减少21.06%,等效工况续驶里程延长23 km,仿真与台架测试结果误差不超过5%,具有更好的能耗经济性。 展开更多

关键词 无轨辅助运输 电动车辆 加速踏板 再生制动 能量回收

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