车辆动力传动系统匹配优化及软件开发

发布时间：2017-10-11 07:40

  本文关键词：车辆动力传动系统匹配优化及软件开发

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【摘要】：随着社会的快速发展,汽车已经进入千家万户,农业机械也快速普及开来。那么这些车辆所带来的环境问题也日益严重,尽可能减少因车辆数量剧增带来的危害变得日益紧迫。通过车辆动力传动系统的匹配优化和开发新能源车来降低油耗、减少污染已成为车辆制造业的发展趋势。首先介绍了国内外车辆的发展状况及车辆传动系匹配优化的研究现状,包括车辆动力传动系统的各个部件的数学模型,这些数学模型包括动力电池、发动机、电动机、离合器和变速器等,然后总结出来车辆动力性和燃料经济性的各项评价指标,以及综合评价指标。并推导出计算方法。其次,介绍了车辆的动力性和经济性的计算方法,包括电动车辆和燃油车辆。在上面的基础上又提出了车辆动力传动系统匹配程度的评价指标,可以反映车辆动力性和经济性的使用情况。然后通过模糊优化设计理论,采用合适的车辆动力传动系参数模糊优化的数学模型,该模型中的目标函数是采用线性加权组合方法统一起来的包含三个分目标的单一目标函数。在此基础上,还充分考虑了各种不确定的条件作为模糊因素。对于模糊优化模型,我们采用水平截集法进行求解,然后对找到的最佳水平截集值再次进行优化,得出的结果就是我们需要的。最后,本文使用Visual Studio2008软件作为开发工具,用c#编程语言编制软件,利用开发出的软件对车辆的动力性和燃料经济性进行仿真计算。将实验数据和仿真数据比对,说明该软件具有一定实用性,利用该软件为地面车辆动力传动系统设计提供有用的工具。
【关键词】：车辆 动力性 燃油经济性 模糊优化 粒子群算法
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.2;TP311.52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 研究背景和意义11-12
• 1.1.1 传统车辆动力传动系统的研究背景和意义11
• 1.1.2 新能源车辆动力传动系统的研究背景和意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 国外拖拉机研究现状12-13
• 1.2.2 国内拖拉机研究现状13-14
• 1.2.3 国外汽车研究现状14-15
• 1.2.4 国内汽车研究现状15-16
• 1.3 论文的主要研究内容16-17
• 1.4 本章小结17-18
• 第2章 车辆动力传动系统数学模型的建立18-29
• 2.1 动力电池数学模型的建立18-19
• 2.2 发动机数学模型的建立19-22
• 2.1.1 发动机的使用外特性数学模型19-20
• 2.1.2 发动机的万有特性数学模型20-22
• 2.1.3 非稳定工况下发动机性能的修正22
• 2.3 电动机数学模型22
• 2.4 离合器数学模型22-23
• 2.5 车辆变速器的数学模型23-26
• 2.5.1 变速器的档位数23
• 2.5.2 变速器传动比选定23-24
• 2.5.3 变速器传动效率数学模型24-25
• 2.5.4 车辆变速器换档规律处理25-26
• 2.6 万向传动轴和驱动桥效率模型26
• 2.7 车辆轮胎的数学模型26-27
• 2.8 传动系效率和总传动比模型27-28
• 2.8.1 传动系效率模型27
• 2.8.2 总传动比模型27-28
• 2.9 动力传动系统惯量处理28
• 2.10 本章小结28-29
• 第3章 车辆动力性和经济性评价指标的分析29-46
• 3.1 汽车动力性评价指标29-30
• 3.2 拖拉机动力性能评价指标30-31
• 3.3 燃油车辆经济性能评价指标31
• 3.3.1 燃油汽车的经济性评价指标31
• 3.3.2 燃油拖拉机的经济性评价指标31
• 3.4 电动车辆经济性能评价指标31-34
• 3.4.1 电动汽车的经济性评价指标31-33
• 3.4.2 电动拖拉机的经济性评价指标33-34
• 3.5 车辆动力性和经济性能综合评价指标34-35
• 3.5.1 燃油车辆动力性和经济性能综合评价指标34
• 3.5.2 电动车辆动力性和经济性能综合评价指标34-35
• 3.6 拖拉机动力性计算方法35-36
• 3.6.1 拖拉机动力学平衡方程35-36
• 3.7 汽车动力性计算方法36-41
• 3.7.1 汽车的行驶方程式36-37
• 3.7.2 各档动力因数计算37-38
• 3.7.3 最大爬坡度计算38
• 3.7.4 最高车速计算38-40
• 3.7.5 加速性能计算40-41
• 3.8 车辆经济性计算方法41-45
• 3.8.1 等速百公里油耗量41-43
• 3.8.2 多工况循环行驶燃油消耗量43-44
• 3.8.3 汽车多工况燃油消耗量44
• 3.8.4 拖拉机燃油消耗量计算44-45
• 3.9 车辆动力传动系统合理匹配评价指标45
• 3.10 本章小结45-46
• 第4章 车辆动力传动系统参数优化设计46-59
• 4.1 模糊优化设计简述46-47
• 4.2 目标函数的建立47-48
• 4.2.1 综合评价表达式的生成和各项权系数的选择47-48
• 4.3 设计变量的选定48
• 4.4 普通设计约束条件的建立48-50
• 4.5 模糊优化模型的建立50-53
• 4.6 模糊优化模型的解法53-55
• 4.7 优化算法的选择55
• 4.8 粒子群优化算法的描述55-58
• 4.8.1 优化算法的基本流程57-58
• 4.9 本章小结58-59
• 第五章 车辆动力传动系统软件开发和实例计算59-70
• 5.1 软件开发的总体目标及需求描述59
• 5.2 软件开发平台介绍59
• 5.3 程序的基本功能59-61
• 5.4 以某种混合动力车为计算实例61-69
• 5.4.1 汽车整车主要参数输入61-63
• 5.4.2 电动机主要参数输入63
• 5.4.3 汽车发动机特性曲线63-65
• 5.4.4 汽车动力性仿真65-67
• 5.4.5 汽车经济性仿真67-68
• 5.4.6 传动系参数优化设计与结果对比68-69
• 5.5 本章小结69-70
• 第6章全文总结和展望70-73
• 6.1 全文总结70-71
• 6.2 不足与展望71-73
• 参考文献73-76
• 致谢76-77
• 攻读硕士学位期间研究成果77

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本文编号：1011337