混合動力叉車能耗模型與仿真研究
發(fā)布時間:2017-06-01 17:23
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【摘要】:隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,能源匱乏和環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重,節(jié)能減排成了當(dāng)今社會發(fā)展的主旋律。不僅汽車領(lǐng)域大力發(fā)展新能源技術(shù),在工程機械領(lǐng)域,新能源技術(shù)也開始受重視。叉車是用量較大的工程機械,而混合動力叉車集內(nèi)燃機和電動機于一體,與傳統(tǒng)內(nèi)燃叉車相比,提高了燃油的利用率,降低了排放;旌蟿恿Σ孳囀钱(dāng)前工程機械研究的一大熱點。 本文以汽車技術(shù)與裝備工程研究中心與安徽某公司聯(lián)合開展的項目為背景,將并聯(lián)式混合動力叉車作為研究對象,對其展開了研究。首先分析串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點,根據(jù)叉車結(jié)構(gòu)特點和實際工作需要,確定了混合動力叉車并聯(lián)式結(jié)構(gòu)方案,并對動力系統(tǒng)主要部件(包括發(fā)動機、電機和電池)進行選型和參數(shù)匹配。 接著基于Matlab/Simulink建模仿真平臺,運用前向建模思想,利用試驗建模為主,理論建模為輔的方法,建立了發(fā)動機模型、電機模型、電池模型、工況模型、駕駛員模型、整車動力學(xué)模型和傳動系統(tǒng)模型。借鑒混合動力汽車控制策略,初步設(shè)計了混合動力叉車控制策略,并將其運用至能耗模型中,仿真結(jié)果表明,本文所設(shè)計的并聯(lián)式混合動力叉車滿足了設(shè)計要求,提出的控制策略是合理有效的,與傳統(tǒng)內(nèi)燃叉車相比,降低了油耗,達到了節(jié)能的目的。 最后參照JB/T3300-2010和GB/T19754-2005標(biāo)準(zhǔn),對混合動力叉車試驗樣車的動力性和經(jīng)濟性進行測試。試驗結(jié)果表明樣車動力性能達到預(yù)期目標(biāo),經(jīng)濟性較內(nèi)燃叉車提高了27.6%。仿真結(jié)果與試驗結(jié)果較為接近,誤差在允許的范圍之內(nèi),驗證了本文的建模方法和所建立模型的正確性和可行性,并且所建立的模型具有一定的精度。
【關(guān)鍵詞】:并聯(lián)式混合動力叉車 能耗模型 Matlab/Simulink 參數(shù)匹配 試驗
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TH242
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-8
- 致謝8-15
- 第一章 緒論15-22
- 1.1 研究背景及意義15
- 1.2 混合動力叉車概述15-16
- 1.3 混合動力叉車國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀16-18
- 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀16-17
- 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀17-18
- 1.4 混合動力仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀18-21
- 1.4.1 后向仿真19
- 1.4.2 前向仿真19-20
- 1.4.3 仿真軟件國內(nèi)外現(xiàn)狀20-21
- 1.5 課題來源及本文研究的主要內(nèi)容21-22
- 第二章 混合動力叉車動力系統(tǒng)配置與參數(shù)匹配研究22-34
- 2.1 混合動力叉車驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案確定22-25
- 2.1.1 串聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)22
- 2.1.2 并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)22-23
- 2.1.3 混聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)23
- 2.1.4 混合動力叉車各種驅(qū)動方式比較23-25
- 2.2 動力系統(tǒng)主要部件選型25-27
- 2.2.1 發(fā)動機選型25-26
- 2.2.2 電動機選型26-27
- 2.2.3 儲能裝置選型27
- 2.3 動力系統(tǒng)主要部件參數(shù)匹配27-33
- 2.3.1 發(fā)動機參數(shù)匹配計算28-29
- 2.3.2 電動機參數(shù)匹配計算29-31
- 2.3.3 儲能裝置參數(shù)匹配31-33
- 2.4 本章小結(jié)33-34
- 第三章 混合動力叉車能耗模型研究34-56
- 3.1 混合動力叉車建;驹瓌t34-35
- 3.2 工況模型35
- 3.3 駕駛員模型35-36
- 3.4 動力系統(tǒng)模型36-47
- 3.4.1 發(fā)動機模型36-40
- 3.4.2 電機模型40-41
- 3.4.3 儲能裝置模型41-47
- 3.5 傳動系統(tǒng)模型47-50
- 3.5.1 液力變矩器模型48-49
- 3.5.2 車輪模型49-50
- 3.6 整車動力學(xué)模型50-52
- 3.7 起升裝置模型52-53
- 3.8 能量分配控制策略設(shè)計53-55
- 3.8.1 能量分配控制策略設(shè)計原則53
- 3.8.2 行車能量分配控制策略設(shè)計53-54
- 3.8.3 起升能量分配控制策略設(shè)計54-55
- 3.9 本章小結(jié)55-56
- 第四章 混合動力叉車仿真及性能分析56-70
- 4.1 叉車運行工況及試驗工況分析56-57
- 4.1.1 叉車運行工況分析56
- 4.1.2 叉車試驗工況分析56-57
- 4.2 仿真過程57-60
- 4.2.1 建立能耗仿真模型57
- 4.2.2 模型參數(shù)調(diào)用設(shè)置57-59
- 4.2.3 設(shè)置仿真環(huán)境參數(shù)59-60
- 4.2.4 運行仿真60
- 4.3 混合動力叉車性能仿真分析60-64
- 4.3.1 試驗工況速度跟蹤分析60-61
- 4.3.2 發(fā)動機功率變化分析61
- 4.3.3 電動機功率變化分析61-62
- 4.3.4 發(fā)動機運行點分析62-63
- 4.3.5 電池SOC變化分析63
- 4.3.6 試驗工況油耗分析63-64
- 4.3.7 整車動力性分析64
- 4.4 混合動力叉車與內(nèi)燃叉車燃油經(jīng)濟性比較64
- 4.5 不同載荷仿真比較分析64-66
- 4.6 實際工況仿真分析66-69
- 4.7 本章小結(jié)69-70
- 第五章 混合動力叉車整車性能試驗70-76
- 5.1 試驗參照標(biāo)準(zhǔn)及試驗設(shè)備70-71
- 5.1.1 試驗參照標(biāo)準(zhǔn)70
- 5.1.2 試驗設(shè)備70-71
- 5.2 試驗項目及試驗前期準(zhǔn)備71
- 5.2.1 試驗項目71
- 5.2.2 試驗前期準(zhǔn)備71
- 5.3 試驗方案71-74
- 5.3.1 動力性試驗71-73
- 5.3.2 經(jīng)濟性試驗73-74
- 5.4 試驗結(jié)果74-75
- 5.5 本章小結(jié)75-76
- 第六章 全文工作總結(jié)與展望76-78
- 6.1 全文工作總結(jié)與創(chuàng)新點76-77
- 6.2 進一步工作展望77-78
- 參考文獻78-81
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文81-82
- 附錄82
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 劉化博;房生賢;;混合動力技術(shù)是叉車發(fā)展的方向[J];叉車技術(shù);2011年03期
2 劉松靈;顧力強;;基于Cruise的混合動力汽車傳動系統(tǒng)建模與仿真分析[J];傳動技術(shù);2008年04期
3 張莉 ,張占倉;交流電動叉車技術(shù)與發(fā)展[J];工程機械與維修;2005年17期
4 李春林;孫駿;;混合動力叉車研究現(xiàn)狀與未來前景[J];裝備制造技術(shù);2012年06期
5 周美蘭;張昊;盧顯Q
本文編號:413127
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