ESP高速开关阀耦合场特性研究及优化设计
发布时间：2021-11-15 03:57
汽车动力学稳定控制的有效性和实时性直接受制于制动回路中的高速开关阀控制精度。本文旨在提升汽车安全性和操作稳定性,开展汽车ESP的关键核心部件高速开关阀的特性研究并对其进行优化设计,提高高速开关阀模型精度,提升开关阀流量的可控范围,解决ESP系统压力调控问题。首先建立高速开关阀的电磁场模型、温度场模型和流场模型,然后通过仿真和试验相结合的方法对三个子模型进行验证,并在试验结论的基础上进行优化。得到较为准确的子模型后,利用动力学方程将三个子模型耦合起来,建立耦合场的流量和压力的数学模型,仿真和试验研究开关阀的电流、压力和位移响应、增压和流量特性。在此基础上对耦合场模型修正,并提出了基于温度的电磁力调控策略。针对电磁场子模型,通过Maxwell仿真和搭建的电磁力测试平台测试,得到电流、主气隙、线圈外壳顶部气隙、线圈端盖底部气隙及外壳厚度对电磁力影响的精确关系,并根据实验结果对电磁力模型进行了优化。在特定工况下,模型误差由优化前的大于10%减小到优化后的5%以内,使模型精度有较大提升。针对温度场子模型,通过ANSYS仿真和搭建的温度测试平台测试,得到不同占空比电压激励下,不同骨架材料和骨架结构...
【文章来源】：机械科学研究总院北京市
【文章页数】：181 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
国外高速开关阀的应用行业分布
国内高速开关阀的应用行业分布
相互抵消合力为 0，动铁电磁力轴向分力在主气隙位置较顶部大，合力计算结果如图2-12 所示。图中显示电磁力为负值，表面电磁力的方向沿 z 轴向下。图 2-12 电磁力仿真结果2.2.6 仿真结果分析对 Maxwell 电磁仿真的结果进行分析，借助 Matlab 数据处理功能，将仿真结果绘制成图表，探究其中的规律，对研究高速开关阀的电磁特性具有一定的指导意义。2.2.6.1 电流对电磁力影响分析分析研究电流对电磁力的影响，需要保证其他影响因素不变。在相同的线圈匝图 2-10 磁场强度分布图 图 2-11 动铁电磁力分布图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Ansoft Maxwell仿真分析的永磁应用磁路优化设计例析[J]. 熊君,胡国辉,全小康,朱代漫,揣丹,贾立颖,王倩,刘荣明,李炳山. 磁性材料及器件. 2018(06)
[2]具有共模电压减小和电容电压平衡的五电平有源中点钳位型变换器SVPWM算法[J]. 李俊杰,姜建国,刘云龙,周中正. 电工技术学报. 2018(13)
[3]汽车含气制动液的有效体积弹性模量的研究[J]. 梁思伟,李孝禄,朱俊江,钱丽娟,李运堂. 中国计量大学学报. 2017(04)
[4]全自动粘度仪在石油产品运动粘度测定中的应用[J]. 卢秀艳,闫丽,张礼涛,齐麟,张明春,刘飞宇. 中国检验检测. 2017(06)
[5]MATLAB在工程测试信号平滑处理中的应用[J]. 范玉影. 电子技术与软件工程. 2017(22)
[6]基于轮缸PV特性的电磁阀线性增压控制[J]. 孙成伟,初亮,郭崇,李天骄,张志超. 农业机械学报. 2017(08)
[7]高速电磁阀静态电磁力数学模型[J]. 赵建辉,格列霍夫·雷奥尼德,范立云,马修真,宋恩哲. 哈尔滨工程大学学报. 2017(12)
[8]基于高速开关阀理论模型的阀体流量估算方法研究[J]. 吴进军,焦宗夏,李晨风,张哲. 液压与气动. 2017 (03)
[9]高速开关阀控上下料机械手的气缸伺服系统研究[J]. 郭艳青,金爱民,王锦波,魏振春,张利,吴波. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2017(02)
[10]基尔霍夫定律与电路[J]. 王钰淞. 科技风. 2017(02)
博士论文
[1]电子稳定控制系统控制策略及关键问题研究[D]. 陈杰.清华大学 2017
[2]ESC液压执行机构压力精确控制研究[D]. 孟爱红.清华大学 2014
[3]基于惯量模拟的汽车ABS动态性能台架测试技术研究[D]. 周凯.哈尔滨理工大学 2012
[4]ESC液压执行单元的动态特性分析与综合仿真平台的建立[D]. 王伟玮.清华大学 2011
[5]极限工况下汽车转向失稳的非线性动力学特性与主动控制研究[D]. 杨秀建.山东大学 2009
硕士论文
[1]涡轮增压系统用高速开关阀的研究[D]. 李派霞.贵州大学 2017
[2]汽车转向制动控制策略研究[D]. 刘武通.辽宁工业大学 2017
[3]基于电气联合驱动微重力模拟平台的分析及控制研究[D]. 杨宇轩.南京航空航天大学 2016
[4]基于硬件在环仿真的ESP控制策略与客观评价研究[D]. 刘浩.吉林大学 2016
[5]基于数字液压缸组的多浮力摆波能装置压力平衡研究[D]. 江俊燊.浙江大学 2016
[6]基于PWM高速开关阀先导液压桥路的比例阀性能研究[D]. 董万玉.兰州理工大学 2014
[7]牵引力控制系统中压力与扭矩的协调控制[D]. 冉旭.燕山大学 2013
[8]基于高速开关阀的提梁机数模混合液压转向控制系统的研究与开发[D]. 王博.河南科技大学 2013
本文编号：3495981
【文章来源】：机械科学研究总院北京市
【文章页数】：181 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
国外高速开关阀的应用行业分布
国内高速开关阀的应用行业分布
相互抵消合力为 0，动铁电磁力轴向分力在主气隙位置较顶部大，合力计算结果如图2-12 所示。图中显示电磁力为负值，表面电磁力的方向沿 z 轴向下。图 2-12 电磁力仿真结果2.2.6 仿真结果分析对 Maxwell 电磁仿真的结果进行分析，借助 Matlab 数据处理功能，将仿真结果绘制成图表，探究其中的规律，对研究高速开关阀的电磁特性具有一定的指导意义。2.2.6.1 电流对电磁力影响分析分析研究电流对电磁力的影响，需要保证其他影响因素不变。在相同的线圈匝图 2-10 磁场强度分布图 图 2-11 动铁电磁力分布图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Ansoft Maxwell仿真分析的永磁应用磁路优化设计例析[J]. 熊君,胡国辉,全小康,朱代漫,揣丹,贾立颖,王倩,刘荣明,李炳山. 磁性材料及器件. 2018(06)
[2]具有共模电压减小和电容电压平衡的五电平有源中点钳位型变换器SVPWM算法[J]. 李俊杰,姜建国,刘云龙,周中正. 电工技术学报. 2018(13)
[3]汽车含气制动液的有效体积弹性模量的研究[J]. 梁思伟,李孝禄,朱俊江,钱丽娟,李运堂. 中国计量大学学报. 2017(04)
[4]全自动粘度仪在石油产品运动粘度测定中的应用[J]. 卢秀艳,闫丽,张礼涛,齐麟,张明春,刘飞宇. 中国检验检测. 2017(06)
[5]MATLAB在工程测试信号平滑处理中的应用[J]. 范玉影. 电子技术与软件工程. 2017(22)
[6]基于轮缸PV特性的电磁阀线性增压控制[J]. 孙成伟,初亮,郭崇,李天骄,张志超. 农业机械学报. 2017(08)
[7]高速电磁阀静态电磁力数学模型[J]. 赵建辉,格列霍夫·雷奥尼德,范立云,马修真,宋恩哲. 哈尔滨工程大学学报. 2017(12)
[8]基于高速开关阀理论模型的阀体流量估算方法研究[J]. 吴进军,焦宗夏,李晨风,张哲. 液压与气动. 2017 (03)
[9]高速开关阀控上下料机械手的气缸伺服系统研究[J]. 郭艳青,金爱民,王锦波,魏振春,张利,吴波. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2017(02)
[10]基尔霍夫定律与电路[J]. 王钰淞. 科技风. 2017(02)
博士论文
[1]电子稳定控制系统控制策略及关键问题研究[D]. 陈杰.清华大学 2017
[2]ESC液压执行机构压力精确控制研究[D]. 孟爱红.清华大学 2014
[3]基于惯量模拟的汽车ABS动态性能台架测试技术研究[D]. 周凯.哈尔滨理工大学 2012
[4]ESC液压执行单元的动态特性分析与综合仿真平台的建立[D]. 王伟玮.清华大学 2011
[5]极限工况下汽车转向失稳的非线性动力学特性与主动控制研究[D]. 杨秀建.山东大学 2009
硕士论文
[1]涡轮增压系统用高速开关阀的研究[D]. 李派霞.贵州大学 2017
[2]汽车转向制动控制策略研究[D]. 刘武通.辽宁工业大学 2017
[3]基于电气联合驱动微重力模拟平台的分析及控制研究[D]. 杨宇轩.南京航空航天大学 2016
[4]基于硬件在环仿真的ESP控制策略与客观评价研究[D]. 刘浩.吉林大学 2016
[5]基于数字液压缸组的多浮力摆波能装置压力平衡研究[D]. 江俊燊.浙江大学 2016
[6]基于PWM高速开关阀先导液压桥路的比例阀性能研究[D]. 董万玉.兰州理工大学 2014
[7]牵引力控制系统中压力与扭矩的协调控制[D]. 冉旭.燕山大学 2013
[8]基于高速开关阀的提梁机数模混合液压转向控制系统的研究与开发[D]. 王博.河南科技大学 2013
本文编号：3495981
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