混合动力推进系统与飞机数字化设计现状与展望

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作者 康乐 冉千禧 +2 位作者 毛军逵 余之圳 韩枫 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期84-100,共17页

本文总结了国内外针对混合动力推进系统及飞机发展专门开发的数字化设计工具,归纳了其相应设计方法及特点。综合来看,为了满足混合动力飞机的设计需求,集成高精度电系统和热能管理系统模型,建立针对性的性能评估体系、飞机与发动机设计... 本文总结了国内外针对混合动力推进系统及飞机发展专门开发的数字化设计工具,归纳了其相应设计方法及特点。综合来看,为了满足混合动力飞机的设计需求,集成高精度电系统和热能管理系统模型,建立针对性的性能评估体系、飞机与发动机设计的数据耦合交互、研究设计与安全性分析相统一的建模方法、基于人工智能方法提高优化设计管理能力是目前面向其特点的关键发展方向,并为其后续的实验验证、适航条例制定等工程应用提供重要的技术支撑和设计依据。 展开更多

关键词 混合动力推进系统设计 混合动力飞机设计 多学科优化设计 混合动力评价体系 综述

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混合动力推进系统协调控制方法

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作者 龚子羿 王伟 舒泰歌 《航空发动机》 北大核心 2025年第4期129-141,共13页

为了发展绿色清洁能源、提高飞机燃料效率并降低排放,建立了混合动力推进系统(HEPS)协调控制方法。通过提出HEPS飞机级、系统级、部件级的运输任务指标,分析了现有的HEPS架构,建立了并联式HEPS的1维部件级模型。采用最小二乘法建立了稳... 为了发展绿色清洁能源、提高飞机燃料效率并降低排放,建立了混合动力推进系统(HEPS)协调控制方法。通过提出HEPS飞机级、系统级、部件级的运输任务指标,分析了现有的HEPS架构,建立了并联式HEPS的1维部件级模型。采用最小二乘法建立了稳态工作点的线性状态空间模型,结合任务指标函数获取了系统可行域。基于线性状态空间的参数预测模型设立了线性二次项的目标函数,在满足凸集假设下转化为带约束的线性规划(LP)问题,并借助交替方向乘子(ADMM)算法求解控制输入,实现了相同推力条件下的HEPS协调控制。结果表明:在相同推力条件下,该协调控制方法降低了系统等效燃油消耗率和发动机燃油消耗率,且同时满足安全裕度。 展开更多

关键词 混合动力 推进系统 多电飞机 协调控制 模型预测控制 齿轮传动涡扇发动机

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混合动力拖拉机传动系统设计理论与方法 被引量：35

3

作者 邓晓亭 朱思洪 +1 位作者 高辉松 张莹 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期24-31,36,共9页

根据混合动力传动系统原理和拖拉机工作特性和传动特性要求,设计了一种并联式混合动力拖拉机传动系统。在对混合动力拖拉机牵引特性理论分析的基础上,提出了混合动力拖拉机动力性和经济性评价指标及其计算公式。并对其动力传动系统各部... 根据混合动力传动系统原理和拖拉机工作特性和传动特性要求,设计了一种并联式混合动力拖拉机传动系统。在对混合动力拖拉机牵引特性理论分析的基础上,提出了混合动力拖拉机动力性和经济性评价指标及其计算公式。并对其动力传动系统各部件主要参数的设计计算进行了探讨,提出了混合动力拖拉机传动系统的设计理论和计算方法。以某混合动力拖拉机为研究对象,通过计算分析了不同挡位下,发动机分别提供60%和40%负荷时的驱动力和爬坡度,以及混合动力拖拉机犁耕作业稳定工作1 h的等效能耗随发动机和电动机转速的变化关系,并对犁耕作业时的理论计算结果进行了仿真验证。结果表明,各挡驱动力和爬坡度与发动机提供的负荷呈正比,而转速匹配范围随发动机负荷的增大而减小。犁耕作业时,理论计算结果与仿真分析结果的最大误差不超过4%,理论计算结果可靠;且在某一挡位下,等效能耗随发动机和电动机转速的增高而增高。对混合动力拖拉机与同功率燃油拖拉机进行了仿真比较分析,发现混合动力拖拉机在犁耕作业下,最高可节能24%。 展开更多

关键词 混合动力拖拉机 传动系统 评价指标 设计理论 计算方法

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混合动力车辆冷却系统优化设计 被引量：28

4

作者 王义春 杨英俊 谷中丽 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期44-47,60,共5页

针对某特种车辆由传统的燃油动力系统改为混合动力系统的设计要求和热源部件的工作温度特点,设计了具有高、低温双循环回路的冷却系统,将高温热源部件和低温热源部件分开,增大了高温循环回路中冷却介质的温度,提高了冷却系统的散热效率... 针对某特种车辆由传统的燃油动力系统改为混合动力系统的设计要求和热源部件的工作温度特点,设计了具有高、低温双循环回路的冷却系统,将高温热源部件和低温热源部件分开,增大了高温循环回路中冷却介质的温度,提高了冷却系统的散热效率.采用计算机辅助设计对冷却系统和关键部件的热力学参数进行了优化设计,计算结果与所选风扇的性能试验数据对比表明:冷却系统设计方案满足车辆动力系统改型后的散热要求. 展开更多

关键词 冷却系统 混合动力车辆 优化设计

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强混合动力变速器液压系统设计与动态特性仿真 被引量：12

5

作者 韩兵 蔡忆昔 +1 位作者 张彤 于海生 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期43-47,共5页

设计了混合动力汽车强混合动力变速器e-CVT的液压系统。根据混合动力系统工作模式及结构特点确定液压系统方案。液压油泵采用机械驱动和电机驱动两种模式,满足混合动力系统各种工作模式的流量需求。通过理论计算确定了液压阀的主要参数... 设计了混合动力汽车强混合动力变速器e-CVT的液压系统。根据混合动力系统工作模式及结构特点确定液压系统方案。液压油泵采用机械驱动和电机驱动两种模式,满足混合动力系统各种工作模式的流量需求。通过理论计算确定了液压阀的主要参数。采用ITI-SimulationX软件建立液压系统动态仿真模型,分析了系统流量和压力变化特性。分析结果表明,该液压系统能够满足设计流量和工作压力的要求。 展开更多

关键词 混合动力变速器 液压系统 设计 动态仿真

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一种新型混合动力系统:液压自由活塞发动机整体推进系统 被引量：14

6

作者 赵振峰 赵长禄 张付军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期773-778,共6页

液压自由活塞发动机整体推进系统集内燃机技术、液压技术、电子控制技术于一体的一种新型混合驱动动力系统,由于其具有体积小、重量轻、高度柔性布置、燃料适应范围广等特点,具有容易实现无级变速、无级转向、制动能回收等功能,是一种... 液压自由活塞发动机整体推进系统集内燃机技术、液压技术、电子控制技术于一体的一种新型混合驱动动力系统,由于其具有体积小、重量轻、高度柔性布置、燃料适应范围广等特点,具有容易实现无级变速、无级转向、制动能回收等功能,是一种有前途的车用混合动力传动装置。本文在介绍液压自由活塞发动机的工作原理、结构特点的基础上详述了液压自由活塞发动机整体推进系统的系统方案、关键技术、应用前景,提出了发展该整体式推进系统的对策。 展开更多

关键词 动力机械工程 液压自由活塞发动机 整体推进系统 混合动力

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基于XC164CS单片机的混合动力汽车电池管理系统硬件设计 被引量：11

7

作者 吴志红 吴庚泽 +2 位作者 朱元 魏学哲 王佳元 《汽车技术》 北大核心 2009年第4期15-18,共4页

介绍了以Infineon公司16位高性能单片机XC164CS为控制核心、针对混合动力汽车镍氢动力电池组的电池管理系统。分别对构成电池管理系统的微控单元模块、检测模块、驱动模块及通讯模块进行了说明,从硬件设计角度进行了分析。该管理系统可... 介绍了以Infineon公司16位高性能单片机XC164CS为控制核心、针对混合动力汽车镍氢动力电池组的电池管理系统。分别对构成电池管理系统的微控单元模块、检测模块、驱动模块及通讯模块进行了说明,从硬件设计角度进行了分析。该管理系统可以实现动力电池组充、放电智能化控制,能够实时检测电池组的电压、电流、温度等信号,并能根据这些信号通过SOC算法估算电池组剩余电量。 展开更多

关键词 混合动力汽车 电池管理系统 硬件设计

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基于MPC555的混合动力电动汽车整车控制器硬件系统设计 被引量：27

8

作者 潘凯 张俊智 +2 位作者 甘海云 李雅博 朱海涛 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期20-23,27,共5页

介绍了一种基于32位MPC555微控制器的并联式混合动力电动汽车整车控制器(HCU)硬件系统的 设计。阐述了几个重要模块的电路原理和系统的电磁兼容性设计方法。给出了利用硬件在环仿真测试和发动机 台架试验进行硬件系统功能验证的结... 介绍了一种基于32位MPC555微控制器的并联式混合动力电动汽车整车控制器(HCU)硬件系统的 设计。阐述了几个重要模块的电路原理和系统的电磁兼容性设计方法。给出了利用硬件在环仿真测试和发动机 台架试验进行硬件系统功能验证的结果。试验证明,所开发的HCU工作可靠、能够实现目标控制功能。 展开更多

关键词 混合动力电动汽车 整车控制器 发动机台架试验 并联式 硬件系统 设计方法 模块 MPC555 微控制器 测试

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串联式混合动力拖拉机驱动系统设计匹配与牵引试验 被引量：16

9

作者 鲁植雄 侯辛奋 邓晓亭 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期928-935,共8页

[目的]为了提高串联式混合动力电动拖拉机的动力性,设计了一种后轮轮毂电机独立的驱动系统。[方法]通过理论分析探讨了各驱动部件的参数设计与匹配方法,提出以犁耕工况下的牵引力、牵引效率及运输工况下的爬坡度、最大载质量作为该驱动... [目的]为了提高串联式混合动力电动拖拉机的动力性,设计了一种后轮轮毂电机独立的驱动系统。[方法]通过理论分析探讨了各驱动部件的参数设计与匹配方法,提出以犁耕工况下的牵引力、牵引效率及运输工况下的爬坡度、最大载质量作为该驱动系统的动力性能评价指标,并搭建试验台进行测试。[结果]分析可知:该串联式混合动力驱动系统在纯电动驱动模式下可提供的最大牵引力为8 775.1 N,牵引效率为0.82~0.86,最大爬坡度可达40.2%,在坡度为0、4%、8%、12%的路面行驶可承受的最大载质量分别为9 088.2、5 408.8、3 569.1、2 465.3 kg;在混合动力驱动模式下可提供的最大牵引力可达8 115.2 N,牵引效率为0.60~0.85,最大爬坡度可达37.3%,在坡度为0、4%、8%、12%的路面行驶可承受的最大载质量分别为8 516.0、5 027.4、3 283.1、2 236.4 kg。[结论]该驱动系统在两种驱动模式下均可满足较大耕深的犁耕作业要求,适应较大坡度的大载质量运输要求。 展开更多

关键词 串联式混合动力拖拉机 驱动系统 动力性能 设计方法

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Plug-in混合动力汽车动力系统参数设计成本效益分析 被引量：4

10

作者 吴为理 兰凤崇 +1 位作者 陈吉清 张爱国 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第3期383-387,共5页

基于成本效益分析,以年均使用成本和初始成本作为评价指标,建立插电式混合动力汽车(PHEV)动力系统设计分析模型,对PHEV动力系统纯电动续驶里程和能量储存装置参数的进行设计分析。以Prius为分析对象,结果显示当PHEV纯电动续驶里程等于... 基于成本效益分析,以年均使用成本和初始成本作为评价指标,建立插电式混合动力汽车(PHEV)动力系统设计分析模型,对PHEV动力系统纯电动续驶里程和能量储存装置参数的进行设计分析。以Prius为分析对象,结果显示当PHEV纯电动续驶里程等于汽车的日行驶里程时,节油量最大且年均成本最小,同时也得到了国内个人交通出行数据统计对PHEV设计的重要性。能量储存装置的容量、放电深度和功率对PHEV质量和初始成本均有较大影响,基于功率/能量比(RP/E)分析了能量储存装置参数对PHEV动力系统成本的影响。 展开更多

关键词 插电式混合动力汽车 动力系统 参数设计 成本效益分析

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并联混合动力飞机牵引车控制系统设计与试验 被引量：4

11

作者 温琦 王志 武崇道 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期34-37,共4页

分析了并联混合动力飞机牵引车的动力系统结构及工作模式,对目前主要的两种并联混合动力控制策略进行了分析比较,详细阐述了控制系统硬件及软件系统的设计方法,该控制系统在模拟工况测试试验中达到了预期的控制效果。

关键词 并联混合动力车辆 飞机牵引车 控制系统 设计 试验

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插电式混合动力汽车动力系统设计与仿真 被引量：6

12

作者 曹景升 王大鹏 崔盈利 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第2期346-350,共5页

插电式混合动力汽车(PHEV)是可以通过外部电网进行充电的新型电动汽车,主要由电动机、发动机—发电机组、电池等诸多子系统组成,分析的插电式混合动力汽车的特点,根据本款插电式混合动力汽车的设计要求,确定了整车基本参数,根据汽车设... 插电式混合动力汽车(PHEV)是可以通过外部电网进行充电的新型电动汽车,主要由电动机、发动机—发电机组、电池等诸多子系统组成,分析的插电式混合动力汽车的特点,根据本款插电式混合动力汽车的设计要求,确定了整车基本参数,根据汽车设计理论对驱动电机、动力电池、发动机—发电机组、传动系统等子系统的参数进行了匹配设计,利用AVL–CRUISE软件建立了插电式混合动力汽车动力系统的模型,在NEDC工况下,对该模型进行了仿真分析,获得了最高车速、加速性能、爬坡性能仿真结果,同时得到了驱动电机、发电机和蓄电池的工作曲线,仿真结果表明设计方法正确,动力总成参数匹配合理,控制策略对各部分控制是有效的,为整车的进一步开发打下了良好基础。 展开更多

关键词 插电式混合动力 动力系统 参数设计 仿真分析

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基于工况分析的混合动力系统设计 被引量：5

13

作者 于海生 王晨 +2 位作者 张建武 张彤 汪东坪 《汽车技术》 北大核心 2012年第2期11-15,共5页

通过对上海典型城市工况循环的构建与分析得到了目标车型的基本行驶参数,并分析了加减速过程中整车能量消耗、功率消耗的分布情况。对该车混合动力系统控制策略进行了优化,并在ECE+EUDC联合工况下分别以混合动力模式和传统车模式进行了... 通过对上海典型城市工况循环的构建与分析得到了目标车型的基本行驶参数,并分析了加减速过程中整车能量消耗、功率消耗的分布情况。对该车混合动力系统控制策略进行了优化,并在ECE+EUDC联合工况下分别以混合动力模式和传统车模式进行了仿真对比。结果表明,以混合动力模式运行时,整车能够及时跟踪期望车速,并且能按预期目标实现发动机托动、怠速停机、加速助力和制动能量回收功能;该动力系统方案下混合动力运行模式比传统运行模式燃油经济性提高12%以上。 展开更多

关键词 混合动力系统 工况分析 设计

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一种新型混合动力汽车驱动系统的设计 被引量：2

14

作者 叶甫 谢利理 《汽车技术》 北大核心 2005年第1期15-18,39,共5页

在丰田公司Prius混合动力汽车的驱动结构及其控制策略基础上,提出了一种新型多模式混合动力汽车驱动系统的实现方案。该方案采用了行星轮系和4组齿轮副的传动机构,实现了驱动机构在7种工作模式下的连续传动。

关键词 混合动力汽车 驱动系统 设计 仿真

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电-气串联混合动力客车动力系统方案设计 被引量：2

15

作者 李波 张俊智 《汽车技术》 北大核心 2007年第3期29-31,40,共4页

基于对电-气串联混合动力客车运行目标驾驶循环的分析,对动力系统进行了方案设计。对混合动力系统的构型进行了设计,并基于城市公交驾驶循环对动力系统的主要零部件(发动机、发电机、电动机、蓄电池)进行选型计算。建立了整车仿真模型,... 基于对电-气串联混合动力客车运行目标驾驶循环的分析,对动力系统进行了方案设计。对混合动力系统的构型进行了设计,并基于城市公交驾驶循环对动力系统的主要零部件(发动机、发电机、电动机、蓄电池)进行选型计算。建立了整车仿真模型,对整车零部件的选型结果进行了仿真验证。仿真结果表明,所设计的动力系统方案可以满足整车动力性和经济性要求。 展开更多

关键词 混合动力客车 城市公交循环 动力系统 设计

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液驱混合动力车辆液压系统设计及性能分析 被引量：5

16

作者 张庆永 常思勤 《拖拉机与农用运输车》 2010年第1期62-65,共4页

基于液驱混合动力车辆液压系统的功率流,提出了液压系统设计所需要使用的评价指标。结合车辆的动力性能和十五工况的要求,对液压系统中的双向变量马达、液压泵和蓄能器的参数选取和匹配进行了研究。针对具体车辆,对其在计算机上进行了仿... 基于液驱混合动力车辆液压系统的功率流,提出了液压系统设计所需要使用的评价指标。结合车辆的动力性能和十五工况的要求,对液压系统中的双向变量马达、液压泵和蓄能器的参数选取和匹配进行了研究。针对具体车辆,对其在计算机上进行了仿真,并在实际样车上进行了改装和试验,所得结论可作为液驱混合动力车辆液压系统设计的参考。 展开更多

关键词 液驱混合动力 液压系统 设计

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混合动力车辆动力系统设计与仿真 被引量：1

17

作者 黄贤广 胡清森 《农业装备与车辆工程》 2008年第4期32-35,共4页

对某传统燃油车辆进行建模与仿真,得出燃油经济性结果。对动力系统进行重新设计,将此车型改装为并联式混合动力车辆,并建立模型,进行燃油经济性仿真。对比仿真结果发现,改装后的混合动力车辆燃油经济性有明显改善,说明动力系统设计是合... 对某传统燃油车辆进行建模与仿真,得出燃油经济性结果。对动力系统进行重新设计,将此车型改装为并联式混合动力车辆,并建立模型,进行燃油经济性仿真。对比仿真结果发现,改装后的混合动力车辆燃油经济性有明显改善,说明动力系统设计是合理的。 展开更多

关键词 混合动力车辆 动力系统 设计 仿真

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基于Isight对复合储能式混合动力系统的稳健设计 被引量：3

18

作者 徐大雨 林慕义 +2 位作者 李钊 陈勇 马彬 《液压与气动》 北大核心 2021年第3期77-85,共9页

由于装载机复合储能式混合动力系统的结构较为复杂,工作性能容易受到其自身多种不稳定系统参数的影响,进而影响到装载机的燃油经济性能。采用田口法并通过Isight软件对复合储能式混合动力系统进行稳健设计,设计出使混合动力系统的工作... 由于装载机复合储能式混合动力系统的结构较为复杂,工作性能容易受到其自身多种不稳定系统参数的影响,进而影响到装载机的燃油经济性能。采用田口法并通过Isight软件对复合储能式混合动力系统进行稳健设计,设计出使混合动力系统的工作性能对不稳定系统参数波动最不敏感的稳健设计方案;然后通过整车后向仿真模型来验证稳健设计结果,仿真结果表明整车燃油消耗量得到明显下降;最后通过dSPACE进行硬件在环试验,试验与仿真结果基本一致,验证了优化切实有效。 展开更多

关键词 复合储能式混合动力系统 稳健设计 整车燃油消耗量 硬件在环

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深度混合动力变速箱液压系统设计与动态仿真 被引量：4

19

作者 赵婷婷 廖萍 +1 位作者 马智涛 卢明 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第11期92-95,共4页

设计并仿真了某款车型的深度混合动力变速箱液压系统。根据变速箱液压系统功能需求对液压系统的液压源与主油路控制系统、换挡元件与驻车控制系统以及冷却润滑系统进行原理设计,并结合理论分析计算出各元件的参数。利用AMESim软件建立... 设计并仿真了某款车型的深度混合动力变速箱液压系统。根据变速箱液压系统功能需求对液压系统的液压源与主油路控制系统、换挡元件与驻车控制系统以及冷却润滑系统进行原理设计,并结合理论分析计算出各元件的参数。利用AMESim软件建立了液压系统动态仿真模型以及冷却润滑油路的流量分配模型,基于试验数据与仿真结果的比较验证了模型的正确性,对主油路建压特性与冷却润滑油路流量分配进行了动态仿真,结果表明,此设计满足液压系统的压力控制与流量需求。 展开更多

关键词 混合动力变速箱 液压系统 设计 AMESIM 动态仿真

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“海洋石油278”动力定位系统升级后推进器舱布置方案设计 被引量：1

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作者 邱波 李东芳 张永发 《船海工程》 2014年第2期123-126,130,共5页

介绍"海洋石油278"船从DP-2动力定位系统升级至DP-3动力定位系统后,推进器舱室的布置方案设计。为满足DP-3动力定位系统对推进器舱的冗余设计要求,根据CCS规范要求,对该船推进器舱的布置方案重新进行规划和调整,在冗余的推进... 介绍"海洋石油278"船从DP-2动力定位系统升级至DP-3动力定位系统后,推进器舱室的布置方案设计。为满足DP-3动力定位系统对推进器舱的冗余设计要求,根据CCS规范要求,对该船推进器舱的布置方案重新进行规划和调整,在冗余的推进器舱室之间设置A60防火墙。 展开更多

关键词 DP-3 动力定位系统 推进器舱布置 冗余设计

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