Бокарев А.И. Повышение эффективности индивидуального регулируемого электропривода автотранспортного средства

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.05.03 – Колесные и гусеничные машины. — Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ». — Москва, 2018. — 160 с.Научный руководитель: к.т.н., доц. Семикин С.Н.Цель исследования - повышение эффективности индивидуального регулируемого электропривода за счёт построения оптимального алгоритма управления для условий эксплуатации автотранспортного средства в городском цикле на различном дорожном покрытии.Задачи исследования. Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи:
проведение анализа исследований в области возможных технических решений повышения эффективности электрических трансмиссий
автотранспортных средств, используемых при разработке алгоритмов и законов управления потоками мощностей колёс для автотранспортных средств с ИРЭ;
разработка математической модели движения автотранспортного средства с ИРЭ по твердой опорной поверхности с описанием процессов в пятне контакта колеса;
разработка математической модели алгоритма управления ИРЭ;
разработка методики сравнительной объективной оценки эффективности электропривода автотранспортного средства;
проведение сравнительных теоретических исследований эффективности алгоритмов управления крутящими моментами с использованием средств имитационного моделирования и комплекса разработанных математических моделей;
разработка системы виртуально-физических испытаний, предусматривающей совместное использование комплекса разработанных
математических моделей и стендового оборудования для испытания электромашин;
проведение сравнительных виртуально-физических испытаний по анализу эффективности алгоритмов управления ИРЭ.Научная новизна диссертационной работы:
разработан алгоритма работы противобуксовочной системы (ПБС) за счёт управления величиной тока двухконтурного ИРЭ для регулирования крутящих моментов на ведущих колёсах без реактивного воздействия рабочей тормозной системы;
разработана методика сравнительной оценки эффективности электропривода автотранспортного средства с использованием систем виртуально-физических испытаний;
разработан типовой городской дорожный цикл в комбинации с вероятностным распределением типов дорожных покрытий для оценки
эффективности алгоритмов управления ИРЭ автотранспортного средства.Введение
Состояние вопроса эффективности электрических трансмиссий автотранспортных средств, постановка задач исследования и предлагаемые подходы их решения
Особенности применения электрических трансмиссий
Анализ существующих подходов при разработке систем распределения потоков мощностей по ведущим колесам
Анализ технических решений повышения эффективности электропривода автотранспортного средства
Анализ состояния вопроса теоретических и практических исследований в области разработки алгоритмов управления индивидуальным регулируемым электроприводом
Описание метода и объекта исследования
Цель и постановка задач исследования
Разработка комплекса математических моделей
Математическая модель колёсного движителя
Математическая модель движения автотранспортного средства с тремя степенями свободы
Расчёт динамического перераспределения реакций
Разработка алгоритма управления индивидуальным регулируемым электроприводом
Основные положения методики проведения виртуальных и виртуально-физических испытаний
Разработка режима движения автотранспортного средства для оценки эффективности алгоритмов управления индивидуальным регулируемым электроприводом
Реализация математической модели поступательного движения на электронно-вычислительной машине
Теоретический анализ эффективности алгоритмов правления индивидуальным регулируемым электроприводом в среде имитационного моделирования «Simulink» программного комплекса «MatLAB»
Адаптивное регулирование крутящих моментов
Регулирование крутящих моментов по принципу работы свободного симметричного дифференциала
Регулирование крутящих моментов по принципу работы дифференциала повышенного трения с постоянным трением
Регулирование крутящих моментов по принципу работы дифференциала повышенного трения с переменным трением
Регулирование крутящих моментов по способу индивидуального регулирования по сцепным свойствам
Описание технологий виртуально-физических испытаний и испытательного стенда для экспериментального анализа эффективности алгоритмов управления индивидуальным регулируемым электроприводом
Архитектура системы виртуально-физических испытаний
Описание универсального испытательного стенда
Отладочное программное обеспечение и перечень регистрируемых сигналов с измерительных датчиков
Анализ эффективности алгоритмов управления индивидуальным регулируемым электроприводом на испытательном стенде с помощью технологий виртуально-физических испытаний
Адаптивное регулирование крутящих моментов
Регулирование крутящих моментов по принципу работы свободного симметричного дифференциала
Регулирование крутящих моментов по принципу работы дифференциала повышенного трения с постоянным трением
Регулирование крутящих моментов по принципу работы дифференциала повышенного трения с переменным трением
Регулирование крутящих моментов по способу индивидуального регулирования по сцепным свойствам
Сравнение теоретических данных и данных результатов эксперимента
Сравнительная оценка результатов виртуально-физических стендовых испытаний
Выводы
Список литературы