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电动固旋翼无人机动力系统建模与优化设计 被引量:11
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作者 张航 宋笔锋 +1 位作者 王海峰 王耿 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1311-1321,共11页
为解决电动固定翼四旋翼复合布局无人机(eHAV)动力系统设计选择缺乏相应理论方法的问题,提出了一套动力系统的建模和优化设计方法。通过推质比计算提出了动力系统需求,利用螺旋桨和旋翼理论建立了螺旋桨的设计和性能计算模型,通过统计... 为解决电动固定翼四旋翼复合布局无人机(eHAV)动力系统设计选择缺乏相应理论方法的问题,提出了一套动力系统的建模和优化设计方法。通过推质比计算提出了动力系统需求,利用螺旋桨和旋翼理论建立了螺旋桨的设计和性能计算模型,通过统计分析和1阶电动机模型建立了无刷直流电动机的计算模型,通过电动机与电池电压、电流之间的关系建立了电池选择方法,在经过电压修正的放电特性经验公式基础上建立了无人机航时计算方法。根据动力系统匹配方法,建立了动力系统优化设计流程。对某电动固旋翼无人机动力系统进行了优化设计和选择,结果表明:所建螺旋桨和旋翼模型计算结果与CFD结果的误差在10%以内,电池放电模型与试验数据的拟合度在0.97以上,飞行测试结果表明所提方法选择的动力系统使得无人机航时测试值与设计值误差小于4%,证明了该方法有较高的准确性和可行性。 展开更多
关键词 电动固旋翼无人机(eHAV) 动力系统建模 系统效率 动力系统选择 动力系统优化设计
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混合动力汽车动力系统建模与仿真 被引量:2
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作者 刘艳 魏凯 《计算机仿真》 北大核心 2022年第9期156-160,171,共6页
为缩短研发周期、降低研发成本,提高模型可信度,基于Simulink/Simscape建立混合动力汽车动力系统物理仿真模型,包括机械系统、控制系统和驱动系统动力学模型。建立控制器局域网络(Controller Area Network, CAN),实现动力系统各模型之... 为缩短研发周期、降低研发成本,提高模型可信度,基于Simulink/Simscape建立混合动力汽车动力系统物理仿真模型,包括机械系统、控制系统和驱动系统动力学模型。建立控制器局域网络(Controller Area Network, CAN),实现动力系统各模型之间的通信,提高仿真模型复杂度与精度。在新欧洲标准行驶循环(NEDC)测试工况下,采用实车参数对模型动力系统性能和燃油经济性进行分析,探讨不同工况对模型的影响。仿真结果表明,建立的模型符合实际汽车动力系统动态特性,CAN总线的实时性和准确性满足实际需求。 展开更多
关键词 混合动力汽车 动力系统建模 控制器局域网络 仿真
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扑翼飞行器动力系统建模方法 被引量:2
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作者 年鹏 宋笔锋 +1 位作者 宣建林 王思琦 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期391-402,共12页
为快速评估扑翼飞行器的航时,便于针对不同扑动翼进行动力系统设计与优化,逐步减少实物验证与试飞,加快扑翼飞行器的研制,基于实验数据参数辨识的方法建立了包含直流无刷电机、电调(ESC)、锂电池和扑动机构等扑翼飞行器动力系统组件的... 为快速评估扑翼飞行器的航时,便于针对不同扑动翼进行动力系统设计与优化,逐步减少实物验证与试飞,加快扑翼飞行器的研制,基于实验数据参数辨识的方法建立了包含直流无刷电机、电调(ESC)、锂电池和扑动机构等扑翼飞行器动力系统组件的动态模型,其中电机模型相对误差小于10%,锂电池动态模型相对误差小于6%;提出了一种基于风洞试验气动数据和功率数据的扑动轴瞬时气动载荷半经验高精度建模方法,解决了气动载荷测量较为困难的问题,模型确定系数大于0.89;集成以上模型后的扑翼飞行器仿真系统还包含扑动翼周期平均气动模型、平尾气动模型和纵向控制模型,确保仿真在动态配平状态下进行,可进行全任务剖面航时仿真,航时仿真与实际试飞结果相比误差小于3%。集成的扑翼飞行器仿真系统采用模块化建模思想,各模型参数独立可调,能进一步应用于扑翼飞行器多学科优化等研究。 展开更多
关键词 扑翼飞行器 动力系统建模 扑动翼建模 仿真系统 航时仿真
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高速电动汽车动力系统建模与车身优化
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作者 周凯 任浩 +2 位作者 金宁治 刘宇博 艾民 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期126-133,共8页
针对世界最快电动汽车展开研究。建立车辆系统动力学模型、传动系统模型、制动系统模型,对能量存储、电能转换、机电能量转换等方面进行计算,使高速电动汽车在直线加速赛中能够获得超过640 km/h的时速。动力系统台架实验是保证整车动力... 针对世界最快电动汽车展开研究。建立车辆系统动力学模型、传动系统模型、制动系统模型,对能量存储、电能转换、机电能量转换等方面进行计算,使高速电动汽车在直线加速赛中能够获得超过640 km/h的时速。动力系统台架实验是保证整车动力性能优劣的决定因素,将仿真模型与实验台架相结合构建半实物仿真实验平台,可实现对整车动力性能的全面模拟。在对车身结构的优化过程中,将驾驶员视野作为首要考虑的因素,通过优化挡风玻璃倾斜角、护舷高度,增大驾驶员视野。车尾结构优化可降低压差阻力,进一步提升车辆行驶安全性能。 展开更多
关键词 高速电动汽车 动力系统建模 车辆动力 风阻损耗 车身优化 半实物仿真
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并联混合动力齿轮传动涡扇发动机建模与性能分析 被引量:5
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作者 陈佳杰 刘云霄 +1 位作者 王继强 胡忠志 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期491-502,共12页
为对比探究未来大推力航空混合动力系统与传统航空发动机的优劣,依托某概念型齿轮传动涡扇(Geared turbofan,GTF)发动机,设计了一个并联航空油-电混合动力系统(Hybrid GTF,hGTF),在Matlab/Simulink数字仿真软件中建立相匹配的电动力模... 为对比探究未来大推力航空混合动力系统与传统航空发动机的优劣,依托某概念型齿轮传动涡扇(Geared turbofan,GTF)发动机,设计了一个并联航空油-电混合动力系统(Hybrid GTF,hGTF),在Matlab/Simulink数字仿真软件中建立相匹配的电动力模型以及氮氧化物NO排放和噪声预测等性能参数计算模型,并在稳态和飞行任务剖面下初步分析了电动力系统的引入对原基线GTF发动机的性能改变状况。稳态仿真结果表明,大推力等级的并联油-电混合动力系统中,至少需要兆瓦级的电动力系统进行匹配;当电动力系统处于电动模式时,可能会带来低压压气机喘振的隐患;当电动力系统处于再生模式时,电能源相当于经过了电能到机械能再到电能的二次效率损失,不建议采用。飞行任务剖面动态仿真结果表明,相比于传统GTF发动机,hGTF推进系统的燃油消耗率最高下降15%,总燃油消耗节省8.3%,NO总排放量减少18.8%,各部件起飞噪声总声压级减少1.5~3.3dB。分析结果表明,采用并联混合动力系统具有显著提升省油、减排效果的能力,同时也具有一定的降噪潜力。 展开更多
关键词 齿轮传动涡扇发动机 并联混合动力 动力系统建模 NOx排放模型 噪声预测模型 性能分析
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