基于元强化学习的列车智能驾驶快速适应优化研究

1

作者 徐凯 孟倩倩 +1 位作者 张皓桐 张洋 《铁道运输与经济》 北大核心 2025年第5期152-162,共11页

在强化学习优化列车驾驶速度曲线中,当面临复杂运行环境和多变运营需求时,存在难以快速生成优化的驾驶策略的问题。鉴于此,在强化学习基础上,与元学习相结合,综合考虑影响列车能耗的诸多因素,提出一种基于元强化学习的列车智能驾驶快速... 在强化学习优化列车驾驶速度曲线中,当面临复杂运行环境和多变运营需求时,存在难以快速生成优化的驾驶策略的问题。鉴于此,在强化学习基础上,与元学习相结合,综合考虑影响列车能耗的诸多因素,提出一种基于元强化学习的列车智能驾驶快速适应优化算法。该算法由内层学习器和元学习器2个部分组成,内层学习器采用强化学习PPO算法更新任务参数后把参数和损失函数输送到元学习器;元学习器利用这些信息更新任务参数,找到最优解,得到可以快速适应新任务且准确度高的元学习模型。仿真实验结果表明所提算法在新任务下学习效率优势显著,在满足舒适度、准时和停车精度的同时与传统的TRPO,PPO和MAML算法相比分别有效降低能耗6.14%,3.22%和1.40%,达到基准目标所需的迭代回合数仅分别为上述算法的28.57%,30.78%和52.29%,为元学习在列车智能驾驶领域研究的应用提供有效参考。 展开更多

关键词 元学习 强化学习 列车自动驾驶 调度时间调整 临时限速调整

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高性能变频调速系统的离散控制问题研究 被引量：14

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作者 胡斯登 赵争鸣 +2 位作者 袁立强 鲁挺 王雪松 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第30期1-6,共6页

基于数字控制器的高性能变频调速系统被越来越广泛应用于工业生产。该文结合高性能变频调速系统应用中的三个关键技术问题——直流预励磁起动电机,电机参数辨识和无速度传感器矢量控制中的磁链闭环观测,对高性能变频调速离散控制带来的... 基于数字控制器的高性能变频调速系统被越来越广泛应用于工业生产。该文结合高性能变频调速系统应用中的三个关键技术问题——直流预励磁起动电机,电机参数辨识和无速度传感器矢量控制中的磁链闭环观测,对高性能变频调速离散控制带来的离散时间匹配、信号输入同步、输出信号受开关器件约束限制等离散控制问题进行深入研究,并提出相应离散控制结构改进方法。讨论改进控制结构中抗干扰与信号同步措施,分析计算频率与控制误差的关系等问题。该研究结论在55kW与160kW异步电机变频调速实验中得到验证。 展开更多

关键词 数字控制系统 离散系统 变频调速 电力电子 磁链观测器

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基于磁链控制的异步电机V/F控制系统直流预励磁起动方法 被引量：8

3

作者 胡斯登 赵争鸣 +1 位作者 袁立强 王雪松 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期118-123,共6页

结合常规的直流预励磁方法提出了一种适用于变频器-异步电机VVVF控制系统的起动方法,以解决中大容量通用变频调速系统起动电流过大的问题。该方法的本质是电机磁链控制,以直流预励磁建立的磁链为初始状态,然后在起动过程中根据定子电流... 结合常规的直流预励磁方法提出了一种适用于变频器-异步电机VVVF控制系统的起动方法,以解决中大容量通用变频调速系统起动电流过大的问题。该方法的本质是电机磁链控制,以直流预励磁建立的磁链为初始状态,然后在起动过程中根据定子电流的无功分量反馈值修正输出电压,维持稳定的圆形旋转磁链。这种方法解决了常规直流预励磁方法有效作用时间短的问题,能提高电流对称性与转矩的稳定性,对整个起动过程中尖峰电流抑制效果明显,且实验效果在380V/315kW异步电机上得到验证。 展开更多

关键词 直流预励磁 磁链控制 变频调速 异步电机 恒压频比 起动

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一种混合9电平电压源逆变器及其变频脉宽调制 被引量：6

4

作者 陈远华 刘文华 +1 位作者 严干贵 宋强 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2003年第23期67-70,共4页

介绍了一种应用于中高压变频调速装置的9电平输出电压源逆变器,逆变器的主电路由2种不同拓扑结构的逆变电路组成,分别使用不同参数的开关器件实现,可以综合利用阻断电压高的器件和开关速度快的器件的优点。分析了逆变器主电路的拓扑结... 介绍了一种应用于中高压变频调速装置的9电平输出电压源逆变器,逆变器的主电路由2种不同拓扑结构的逆变电路组成,分别使用不同参数的开关器件实现,可以综合利用阻断电压高的器件和开关速度快的器件的优点。分析了逆变器主电路的拓扑结构及特点,研究了主电路的开关模式后提出了一种基于载波调制的适合于任意电平数目混合逆变器的PWM(脉宽调制)算法,最后仿真研究了混合9电平逆变器在变速驱动场合中的应用,并验证了算法的有效性。对线电压的频谱分析表明,混合9电平逆变器有很好的输出波形,输出谐波含量少,在高频段输出线电压的总谐波畸变率小于5％,输出电压的dv/dt小,可用于驱动大容量的中高压异步电动机。 展开更多

关键词 混合9电平电压源逆变器 脉宽调制 逆变器拓扑 变速驱动

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最小脉宽特性对高压三电平变频器的影响 被引量：16

5

作者 白华 赵争鸣 +2 位作者 张永昌 张海涛 袁立强 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期60-65,共6页

最小脉宽,即单个开关器件的最小导通和关断时间,在高压大容量变频调速系统运行过程中至关重要。本文通过仿真和基于IGCT的1.25MW/6000V三电平变频器上进行试验,对最小脉宽对大容量变频调速系统起动和稳态运行的影响进行了较为全面的评估... 最小脉宽,即单个开关器件的最小导通和关断时间,在高压大容量变频调速系统运行过程中至关重要。本文通过仿真和基于IGCT的1.25MW/6000V三电平变频器上进行试验,对最小脉宽对大容量变频调速系统起动和稳态运行的影响进行了较为全面的评估,并在此基础上提出了相间最小脉宽的概念,既保证了单管最小脉宽,又在开关动作之间留有适当间隙。最后分析了最小脉宽与起动电流、稳态电流以及转矩脉动之间的关系,对大容量变频调速系统的安全运行有十分重要的指导意义。仿真和试验均验证了上述分析的正确性。 展开更多

关键词 最小脉宽 死区 三电平变频器 变频调速系统 IGCT

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准Z源逆变器交流调速系统及部分PAM/PWM控制策略 被引量：9

6

作者 薛必翠 丁新平 +1 位作者 张承慧 张民 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期142-149,共8页

准Z源逆变器是一种具有升/降压功能的单级逆变器,它除了具有Z源逆变器的所有优点外,还具有输入电流连续、直流链电容电压应力小的优点。本文提出了基于准Z源逆变器的交流调速系统,分析了调速系统的工作模式和等效电路。该调速系统能够... 准Z源逆变器是一种具有升/降压功能的单级逆变器,它除了具有Z源逆变器的所有优点外,还具有输入电流连续、直流链电容电压应力小的优点。本文提出了基于准Z源逆变器的交流调速系统,分析了调速系统的工作模式和等效电路。该调速系统能够解决传统交流调速系统(ASD)的缺点和局限:能够实现交流调速电压的任意升/降压功能(0～380VAC),满足了电动机额定电压运行的条件和具有电压跌落的穿越能力(ride-through),直流链电容电压应力的显著下降减少了储能元件(电容、超级电容等)的串联个数,同时降低了硬件成本和故障率。针对准Z源逆变器交流调速系统独特的升压功能,提出了"部分PAM/PWM"控制策略。该策略充分利用了准Z源逆变器的优点,有选择地加入升压功能,逆变器的调制因子M增大,直流电压利用率高,有源器件的电压应力和逆变器对感应电动机的损耗得到很大程度的改善。实验和仿真结果验证了理论分析的正确性与实用性。 展开更多

关键词 交流调速系统 准Z源逆变器 直通

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三电平变频调速系统SVPWM和SHEPWM混合调制方法的研究 被引量：30

7

作者 张永昌 赵争鸣 +3 位作者 张颖超 张海涛 袁立强 白华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第16期72-77,共6页

三电平中点钳位逆变器在高压大容量变频调速中得到了广泛的研究和应用。该文在三电平高压变频器中同时应用SVPWM和SHEPWM,即低频时采用异步SVPWM,高频时采用SHEPWM,避免了高频时SVPWM谐波特性变差和SHEPWM在低频时存储量大的缺点,充分... 三电平中点钳位逆变器在高压大容量变频调速中得到了广泛的研究和应用。该文在三电平高压变频器中同时应用SVPWM和SHEPWM,即低频时采用异步SVPWM,高频时采用SHEPWM,避免了高频时SVPWM谐波特性变差和SHEPWM在低频时存储量大的缺点,充分发挥了二者的优点,使变频器在整个工作范围内都可以有效抑制低次谐波,得到较好的输出波形。混合调制的难点在于衔接问题,文中分析了影响二者之间平滑切换的原因并提出了具体的解决方法,保证了切换过程中电压和电流没有跳变。采用PSIM软件对三电平SVPWM和SHEPWM进行了仿真研究,并在实际三电平变频器控制平台上进行了实验。仿真和实验结果证实了该文的混合调制方法在低频和高频都有较好的谐波特性,二者间的平滑过渡保证了混合调制的实用性,并已用于实际三电平变频器之中。 展开更多

关键词 三电平逆变器 空间矢量脉宽调制 特定消谐脉宽调制 变频调速

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高压变频器输出电缆影响仿真研究 被引量：6

8

作者 李维波 毛承雄 +2 位作者 陆继明 范澍 王丹 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2003年第7期77-81,87,共6页

介绍脉宽调制PWM(PulseWidthModulation)电压源型高压变频器接输出电缆的共模通路、漏电流通路的简化电路模型,详细地分析了输出电缆的电压反射机理和对电机的容性效应。为有效减少共模电压和输出电缆对高压变频器的不良影响,提出了一种... 介绍脉宽调制PWM(PulseWidthModulation)电压源型高压变频器接输出电缆的共模通路、漏电流通路的简化电路模型,详细地分析了输出电缆的电压反射机理和对电机的容性效应。为有效减少共模电压和输出电缆对高压变频器的不良影响,提出了一种LRC滤波器拓扑结构,给出了滤波器各个参数选取原则。并利用Matlab软件,在24脉波整流/三电平逆变的高压变频器驱动6kV/2250kW电机的拓扑结构中,对不同长度的输出电缆和该滤波器拓扑结构进行了仿真研究,给出了相应的仿真波形。 展开更多

关键词 高压变频器 输出电缆 LRC滤波器

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磁场定向与直接转矩控制变频器鲁棒性分析 被引量：9

9

作者 白华 赵争鸣 +1 位作者 袁立强 张海涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期91-95,共5页

控制系统鲁棒性是目前高性能交流调速研究中的热点问题之一。电机控制模型中的建模误差,以及系统运行中的参数漂移,诸如电机的定、转子电阻随着温度发生变化,相当于对所研究的控制系统加入了扰动。作为当前两种最具代表性的交流变频调... 控制系统鲁棒性是目前高性能交流调速研究中的热点问题之一。电机控制模型中的建模误差,以及系统运行中的参数漂移,诸如电机的定、转子电阻随着温度发生变化,相当于对所研究的控制系统加入了扰动。作为当前两种最具代表性的交流变频调速控制策略,转子磁场定向控制(RotorFieldOrientedControl,RFOC)和直接转矩控制(DirectTorqueControl,DTC)在鲁棒性能上各具特色。文中在对ABB和西门子公司的两台分别基于RFOC和DTC的15kW变频器进行系统测试的前提下,综合各种参数指标来考察这两种控制策略各自的鲁棒性(尤其是内部鲁棒性)。试验结果表明RFOC比DTC对转子参数表现出更强的依赖型。 展开更多

关键词 变频调速系统 鲁棒性 转了磁场定向控制 直接 转矩控制 异步电机

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交流变频调速在游船推进系统中的应用研究 被引量：2

10

作者 胡军 朱东起 黄立培 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 1995年第1期34-38,共5页

本文就交流变频调速技术在船舶推进中的应用问题，结合游船具体实例，介绍了由ＶＶＶＦ调速的感应电动机构成的电力推进系统，对交流电力推进系统的特点以及变频器的控制作了研究，给出了采用微处理机的具体控制方案及系统实际运行性能。

关键词 交流传动 变频调速 旅游船 推进系统

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基于高程监测的智能调高支座设计与试验研究 被引量：7

11

作者 杨国静 曾永平 顾海龙 《铁道标准设计》 北大核心 2019年第5期82-86,共5页

高速铁路对线路的平顺性要求非常高。然而,处于自然界中的高铁桥梁结构受温度、混凝土收缩徐变和地基不均匀沉降等影响,不可避免地会发生沉降变化,直接影响到行车安全性和舒适性。针对高速铁路运营过程中产生的问题,对目前已有的调高技... 高速铁路对线路的平顺性要求非常高。然而,处于自然界中的高铁桥梁结构受温度、混凝土收缩徐变和地基不均匀沉降等影响,不可避免地会发生沉降变化,直接影响到行车安全性和舒适性。针对高速铁路运营过程中产生的问题,对目前已有的调高技术进行全面分析,就目前调高支座只能单向调高和作业效率低下等问题,采用结构设计、试验验证及样品试制等方法,研发一种智能调高支座,详细介绍各系统的组成构件、功能以及安装维护要求,并对支座基本性能、自动调高功能、多台联动性能及安全可靠性能等进行试验。研究结果表明:该智能调高支座各项指标均达到了预期目标值,有效解决了现有调高支座被动、手工的操作模式。 展开更多

关键词 调高支座 沉降 高速铁路 高程监测 行车安全性 行车舒适性

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三电平高压大容量变频调速系统中的预励磁方案 被引量：11

12

作者 白华 赵争鸣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期91-97,共7页

如何提高系统起动输出转矩、抑制起动电流是大容量变频调速系统中存在的一个难题。由于半导体器件电流耐量的掣肘,在起动之前通过预励磁方案有效建立起电机内部磁场以减小起动电流、增加起动转矩就成为提高起动性能的行之有效的方法。... 如何提高系统起动输出转矩、抑制起动电流是大容量变频调速系统中存在的一个难题。由于半导体器件电流耐量的掣肘,在起动之前通过预励磁方案有效建立起电机内部磁场以减小起动电流、增加起动转矩就成为提高起动性能的行之有效的方法。本文研究了大容量三电平变频调速系统在6000V/2750kW大机组平台上所面临的起动问题,分析了直流预励磁所面临的困难,并采用交流预励磁予以解决。仿真和试验结果表明交流预励磁更利于实现平稳起动。 展开更多

关键词 直流预励磁 交流预励磁 三电平变频调速系统 起动转矩 异步电机

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三电平高压大容量变频器中的短时间尺度脉冲现象(英文) 被引量：4

13

作者 白华 赵争鸣 袁立强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期79-85,共7页

大容量变频调速系统中存在相当多的短时间尺度过渡过程,如电力电子器件的开关过程、换流回路的转换等,其作用时间一般在微秒至纳秒级。这些过渡过程将直接影响到电力电子装置运行的可靠性,因此,抛开传统的稳态研究模式,从脉冲的短时间... 大容量变频调速系统中存在相当多的短时间尺度过渡过程,如电力电子器件的开关过程、换流回路的转换等,其作用时间一般在微秒至纳秒级。这些过渡过程将直接影响到电力电子装置运行的可靠性,因此,抛开传统的稳态研究模式,从脉冲的短时间尺度来看待这些过渡过程非常必要。该文以三电平高压大容量变频调速系统为试验平台,在得到大容量变频调速系统中各类波过程数学函数的同时,着力将PWM脉冲进行系统分类,综合考虑各类脉冲产生的原因及其作用效果,分析了最小脉宽对于系统动态和稳态性能的影响。试验结果验证了以上分析的正确性。 展开更多

关键词 三电平 变频调速系统 短时间尺度 最小脉宽 空间矢量脉宽调制

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纺织印染机械多电机群变频调速同步DCS 被引量：3

14

作者 潘湘高 李晓峰 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期116-120,共5页

针对纺织、印染机械传统多电机拖动同步控制系统操作管理和使用维护都不方便以及故障率高,维修工作量大,严重影响生产的问题,论述了变频器永磁同步电机群调法、变频器电流负反馈软机械特性法和大小电机变频调速法3种变频调速同步原理和... 针对纺织、印染机械传统多电机拖动同步控制系统操作管理和使用维护都不方便以及故障率高,维修工作量大,严重影响生产的问题,论述了变频器永磁同步电机群调法、变频器电流负反馈软机械特性法和大小电机变频调速法3种变频调速同步原理和方法,研究了采用计算机通过RS-485控制总线控制变频器实现的多电机群变频调速同步新方案,为其设计了基于MCGS的集散控制系统(DCS)。该方案极大地简化了同步拖动控制系统结构,降低了设备成本,大大提高了系统的可靠性和控制管理水平。 展开更多

关键词 纺织印染机械 多电机驱动 变频调速 同步 集散控制系统 张力控制

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基于超级电容储能的可变速驱动抵御扰动研究 被引量：2

15

作者 尹忠东 张哲然 周瑞臣 《水电能源科学》 2005年第6期81-83,共3页

提出基于超级电容储能的变频调速装置(ASD)抵御电网电能质量扰动的实用方案。超级电容模块接在直流母线上,在系统发生短时供电中断或电压暂降时,由超级电容储能供给负载有功支持。研制了具有抵御电能质量扰动的15 kVA ASD实验室样机。... 提出基于超级电容储能的变频调速装置(ASD)抵御电网电能质量扰动的实用方案。超级电容模块接在直流母线上,在系统发生短时供电中断或电压暂降时,由超级电容储能供给负载有功支持。研制了具有抵御电能质量扰动的15 kVA ASD实验室样机。数字仿真及物理实验验证了所提拓扑结构和控制策略消除电能质量扰动对ASD影响的正确性及有效性。 展开更多

关键词 变频调速装置 电能质量 扰动抵御 超级电容储能

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大中功率节能调速传动的合理电压等级 被引量：13

16

作者 马小亮 《中国工程科学》 2001年第11期80-84,共5页

大中功率风机和泵采用变频调速可节约大量电能 ,大部分功率在 0 2～ 2MW范围中。我国现在 2 0 0kW以上的电机多是中压 ,现行中压电网多为 10kV ,选用 10kV直接变频从技术和经济角度看都不太合理。由于变频器输入侧都有变压器 ,因此电... 大中功率风机和泵采用变频调速可节约大量电能 ,大部分功率在 0 2～ 2MW范围中。我国现在 2 0 0kW以上的电机多是中压 ,现行中压电网多为 10kV ,选用 10kV直接变频从技术和经济角度看都不太合理。由于变频器输入侧都有变压器 ,因此电机和变频器没有必要和电网一致。文章讨论不同功率段的合理电压等级以及在电机电压和电网电压不同情况下当变频器出现故障时如何实现旁路工作。 展开更多

关键词 节能 电动机 合理电压等级 低压变频 中压变频 大中功率风机 大中功率泵 变频调速 调速传动 变频器

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欧陆590系列全数字直流调速系统 被引量：2

17

作者 孟彦京 许德玉 黄建兵 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2000年第3期37-41,共5页

本文重点介绍了欧陆 590直流调速装置和参数设置、内部系统组态以及如何用欧陆 590设计组成造纸机分部传动系统 .

关键词 直流调速装置 系统组态 造纸机分部传动系统

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高效率节能型无缝钢管冷拔机床设计研究 被引量：1

18

作者 万贤杞 万系杰 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2007年第1期72-75,共4页

介绍高效率节能型无缝钢管冷拔机床采用电液变频调控技术和分辨率高的检测技术控制无缝钢管冷拔坯料成型速度及晶格变形潜能的释放和扩散过程中形成的温度控制体的移动速度,控制无缝钢管冷拔坯料晶格变形中释放出来的潜能所形成的温度... 介绍高效率节能型无缝钢管冷拔机床采用电液变频调控技术和分辨率高的检测技术控制无缝钢管冷拔坯料成型速度及晶格变形潜能的释放和扩散过程中形成的温度控制体的移动速度,控制无缝钢管冷拔坯料晶格变形中释放出来的潜能所形成的温度控制体的温度维持在无缝钢管冷拔去应力、回复及再结晶的温度范围,使无缝钢管在冷拔成型的过程中完成去应力、回复及再结晶的热处理。 展开更多

关键词 无缝钢管冷拔 电液变频调速 回复 再结晶 去内应力 热处理 链传动机构 PLC

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Halbach阵列筒式永磁调速器研究

19

作者 张海 张小东 +2 位作者 郑果 王楠楠 孔新玲 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第1期103-106,113,共5页

应用有限元仿真技术,对3种磁极排列和充磁方式对筒式永磁调速器转矩的影响进行研究,3种磁极排列和充磁方式分别为Halbach阵列M_2(极宽系数k=1)、Halbach阵列M_3(极宽系数k≠1)及传统磁极阵列M_1(径向充磁且极宽系数k=1)。结果表明,3种... 应用有限元仿真技术,对3种磁极排列和充磁方式对筒式永磁调速器转矩的影响进行研究,3种磁极排列和充磁方式分别为Halbach阵列M_2(极宽系数k=1)、Halbach阵列M_3(极宽系数k≠1)及传统磁极阵列M_1(径向充磁且极宽系数k=1)。结果表明,3种方式中,M_3具有最大的输出转矩,机械特性硬度也最大,具有较高的工作稳定性。在转差率3.5%时,M_3的输出转矩在k<3.2时随k的增大而增大;当k>3.2后,输出转矩逐渐减小,即输出转矩在k=3.2处取得最大值。当k变化在2.3~4时,输出转矩的波动范围不超过其最大值的1%。故在设计调速器时,M_3的极宽系数k≥2.3即可。 展开更多

关键词 筒式永磁调速器 HALBACH 有限元仿真技术

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多工况汽车悬架减振器性能试验台驱动系统匹配研究

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作者 王天利 孙晓帮 +1 位作者 刘潜 王磊 《机床与液压》 北大核心 2012年第1期75-77,共3页

依据《QC/T545-1999汽车筒式减振器台架试验方法》的试验规范,在分析试验台负载特性的基础上,论述了试验台功率匹配、调速范围匹配、驱动扭矩匹配和变频器匹配的具体内容,为多工况汽车悬架减振器性能试验台的设计和选型提供依据。

关键词 减振器性能 变频调速 驱动系统

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