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多压头成形技术数据接口软件设计

多压头成形技术数据接口软件设计

作者：华剑锋武汉理工大学

学位级别：硕士

目前船厂使用的双曲度船体外板的水火弯板技术,已不能够适应造船生产的自动化、数字化和绿色生产的发展要求。为此我们提出了一种板料柔性成形的新方法即非对压多压头冲压成形技术。其基本思想是由高度可调的基本体代替整体模具组成基... 详细信息

目前船厂使用的双曲度船体外板的水火弯板技术,已不能够适应造船生产的自动化、数字化和绿色生产的发展要求。为此我们提出了一种板料柔性成形的新方法即非对压多压头冲压成形技术。其基本思想是由高度可调的基本体代替整体模具组成基本体群,通过调节各基本体高度生成各种不同的曲面形状实现可重构模具成形。多压头成形技术数据接口软件的开发对多压头成形设备实现数字化、自动化起着桥梁的作用。它主要包括外板加工数据接口以及加工数据后处理两大模块,加工数据后处理又包括外板零件可视化和压头调形高度计算两部分。本文围绕着多压头成形技术接口软件的设计展开研究,主要的研究内容包括： 1)阐述了复杂曲度船体外板加工的现状,结合适用于板类加工的可重构模具的发展历史,介绍了非对压活络方形压头成形技术原理,分析了非对压成形技术的特性以及成形效果。通过成形试验表明利用非对压多压头成形装置进行板类成形加工压痕小,无皱折。 2)研究了HD-SHM2000软件系统生成的船体外板加工数据特点,提出了提取相关加工数据的方法。在此基础上设计了HD-SHM2000软件系统与多压头CAD/CAM软件的数据接口,实现了两者之间的数据文件的无缝连接,为实现精确加工提供了数据上的支持。 3)完成了基于Visual C++编程平台的软件界面设计,并且结合OpenGL绘图技术,实现了人机互动的操作。 4)介绍了非均匀B样条曲线的数学模型、性质及其生成计算。根据实际问题编写了具有较高计算精度的非均匀B样条曲线的插值程序,并利用其完成对外板零件表面的曲面造型,借助于OpenGL的核心函数实现图形的绘制,实现加工工件的可视化。 5)计算方形压头调形高度是多压头成形数据接口后处理模块不可缺少的一部分。本文利用曲面造型的曲线数学表达式结果解决了下模各个压头高度的计算问题,并且经过精度对比分析表明计算精度达到了工程实际的要求。

关键词：船体双曲度外板非对压多压头成形曲线插值数据接口调形

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新软件技术在燃料电池客车控制系统中的应用

机械工程学报 2009年第2期45卷 68-74页

作者：华剑锋徐梁飞包磊林辛凡李建秋清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

燃料电池城市客车的部件繁多,结构复杂,包括燃料电池发动机、蓄电池、DC/DC和电动机等多个部件节点,其控制系统多采用复杂的分布式控制系统。该控制系统信息流量大、控制任务复杂、实时性要求高,在开发与运行过程当中对数据监控、故障... 详细信息

燃料电池城市客车的部件繁多,结构复杂,包括燃料电池发动机、蓄电池、DC/DC和电动机等多个部件节点,其控制系统多采用复杂的分布式控制系统。该控制系统信息流量大、控制任务复杂、实时性要求高,在开发与运行过程当中对数据监控、故障诊断、程序在线更新、数据传输等都提出了更高的要求。在燃料电池城市客车控制系统研发与装备过程中,采用了OSEK/VDX标准的实时操作系统、硬件在环实时仿真、时间触发控制器局域网(Controller area network,CAN)以及无缝自动代码生成等最新的软件技术,这些新技术的应用,有效地提高了燃料电池客车控制系统的开发效率,降低了系统故障率,并为燃料电池客车的优化控制构建了一个开放的技术平台。

关键词： OSEK/VDX 实时操作系统硬件在环实时仿真时间触发控制器局域网无缝自动代码生成

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燃料电池混合动力客车等效氢耗优化策略

中国公路学报 2009年第1期22卷 104-108页

作者：徐梁飞华剑锋包磊李建秋欧阳明高清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

为了改进燃料电池混合动力客车的燃油经济性,基于等效氢耗理论,对燃料电池混合动力系统能量管理算法进行了优化。首先建立了系统瞬时氢耗模型,在该模型中,系统瞬时氢耗分为燃料电池瞬时氢耗和蓄电池等效瞬时氢耗2个部分;而后采用最小二... 详细信息

为了改进燃料电池混合动力客车的燃油经济性,基于等效氢耗理论,对燃料电池混合动力系统能量管理算法进行了优化。首先建立了系统瞬时氢耗模型,在该模型中,系统瞬时氢耗分为燃料电池瞬时氢耗和蓄电池等效瞬时氢耗2个部分;而后采用最小二乘算法辨识了蓄电池模型待定系数,求解了系统瞬时氢耗最小化问题,探讨了瞬时优化问题的本质;最后以解析解为基础建立了能量管理优化算法,并在中国城市公交典型工况中进行实车试验。结果表明:该工况下所研究的燃料电池城市客车百公里氢耗为9.3 kg,比采用基于规则的能量管理算法降低2.1%;通过提高燃料电池系统效率、降低整车辅助功率和采用制动能量回收策略可进一步提高系统经济性。

关键词：汽车工程燃料电池混合动力系统等效氢耗理论能量管理算法瞬时优化

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燃料电池汽车整车控制器仿真测试平台研究

系统仿真学报 2005年第7期17卷 1694-1698页

作者：何彬华剑锋李建秋欧阳明高清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

由于燃料电池汽车的新颖性和复杂性,仿真测试是整车控制器初期开发的一种很有效的方法。首先建立了反映其主要特性的燃料电池汽车实时仿真模型和PI调节器型驾驶员模型,然后基于Matlab实时仿真环境xPC、RTW和MatlabGUI功能,并配合通讯卡... 详细信息

由于燃料电池汽车的新颖性和复杂性,仿真测试是整车控制器初期开发的一种很有效的方法。首先建立了反映其主要特性的燃料电池汽车实时仿真模型和PI调节器型驾驶员模型,然后基于Matlab实时仿真环境xPC、RTW和MatlabGUI功能,并配合通讯卡底层软件的开发、信号调理装置硬件设计和整车通讯协议的制定,系统地实现了燃料电池汽车整车控制器仿真测试平台。利用该平台可以对整车控制器硬件电气特性、底层软件平台和控制算法等进行测试。

关键词：燃料电池汽车仿真测试控制器 Matlab Simulink

基于变分辨率栅格模型的启发式有向搜索最优路径算法

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浙江大学学报（理学版） 2016年第1期43卷 51-56页

作者：华剑锋张丰杜震洪刘仁义李荣亚浙江大学浙江省资源与环境信息系统重点实验室浙江杭州310028 浙江大学地理信息科学研究所浙江杭州310027

针对连续空间中无法直接采用图论方法进行路径分析的问题,提出了基于四叉树思想构建的变分辨栅格模型.该模型不仅兼顾了地形表达精度与数据冗余度,而且避免了地物"边缘效应"的影响.在该模型基础上,设计了一种启发式有向搜索算法,该算法... 详细信息

针对连续空间中无法直接采用图论方法进行路径分析的问题,提出了基于四叉树思想构建的变分辨栅格模型.该模型不仅兼顾了地形表达精度与数据冗余度,而且避免了地物"边缘效应"的影响.在该模型基础上,设计了一种启发式有向搜索算法,该算法在搜索节点时,首先对相邻节点进行方向性选择,减少搜索空间,提高了算法的效率.实验结果表明,提出的模型及算法不仅能够求得连续空间中的最优路径,而且具有较高的计算效率.

关键词：最优路径连续空间变分辨率栅格模型有向搜索方法

燃料电池汽车整车控制器硬件在环实时仿真测试平台设计

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电子技术应用 2007年第4期33卷 8-11页

作者：华剑锋何彬章健勇李建秋清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

利用Matlab/Somulink实时仿真环境、工业用数据板卡、CAN通讯设备,系统地设计了燃料电池汽车整车控制器硬件在环实时仿真测试平台。利用该平台可以对整车控制器硬件电气特性、底层软件平台和控制算法等进行测试,有效地加快整车控制器的... 详细信息

利用Matlab/Somulink实时仿真环境、工业用数据板卡、CAN通讯设备,系统地设计了燃料电池汽车整车控制器硬件在环实时仿真测试平台。利用该平台可以对整车控制器硬件电气特性、底层软件平台和控制算法等进行测试,有效地加快整车控制器的开发进程。

关键词：硬件在环仿真测试 Matlab/Simulink 整车控制器

燃料电池混合动力参数辨识及整车控制策略优化

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机械工程学报 2009年第2期45卷 56-61页

作者：徐梁飞李相俊华剑锋李建秋欧阳明高清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

为优化燃料电池混合动力系统经济性及耐久性,建立了模型参数辨识及整车控制策略优化方法。首先给出了燃料电池混合动力系统氢气消耗及蓄电池模型参数的最小二乘离线辨识算法。台架试验验证了其有效性。其次给出了整车控制策略,包括电动... 详细信息

为优化燃料电池混合动力系统经济性及耐久性,建立了模型参数辨识及整车控制策略优化方法。首先给出了燃料电池混合动力系统氢气消耗及蓄电池模型参数的最小二乘离线辨识算法。台架试验验证了其有效性。其次给出了整车控制策略,包括电动机控制策略和能量管理策略两部分。电动机运行状态根据挡位信号和司机踏板信号可以划分为两类:制动状态和非制动状态。电动机目标转矩在这两类状态中采取不一样的计算方法。能量管理策略包括稳态分配和动态补偿两个模块。再次,采用基于多目标的遗传优化算法对整车控制策略相关参数进行优化,优化目标为混合动力系统在"中国城市公交典型工况"中等效氢气消耗量最小。工况测试结果表明,使用优化算法后系统经济性从9.6kg/100km提升到7.6kg/100km,减小了燃料电池输出功率的波动并维持蓄电池SOC在平衡点附近。

关键词：燃料电池混合动力最小二乘辨识整车控制能量管理多目标遗传优化算法

后驱纯电动车制动能量回收系统及其策略的对比研究

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汽车工程 2015年第2期37卷 125-131,138页

作者：张抗抗徐梁飞华剑锋李建秋欧阳明高清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

针对后轮驱动纯电动汽车,分析了机械制动力前后分配比和踏板特性是否可调以及是否装备ABS等3种不同基础条件对制动能量回收策略的影响,设计与对比了两种并联制动策略(P1与P2)和3种串联制动策略(S1A/B与S2)。6种典型循环工况下的仿真结... 详细信息

针对后轮驱动纯电动汽车,分析了机械制动力前后分配比和踏板特性是否可调以及是否装备ABS等3种不同基础条件对制动能量回收策略的影响,设计与对比了两种并联制动策略(P1与P2)和3种串联制动策略(S1A/B与S2)。6种典型循环工况下的仿真结果表明,S1A/B制动能量回收策略的回收率相对于并联制动策略有显著提升,且对应的基础条件较容易实现。因此,S1A/B策略为后驱纯电动车较为值得推荐的制动能量回收策略。

关键词：后驱纯电动车制动能量回收策略能量回收率制动性能

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复杂曲面船体外板非对压多压头成形技术

船舶工程 2011年第2期33卷 63-66页

作者：华剑锋胡勇王呈方刘光武周永清武汉理工大学交通学院武汉430063

文章阐述了船体外板加工的现状,介绍了多点成形技术的原理及在国内外的发展,同时在分析多点成形技术的优缺点的基础上提出了新的板材成形技术即非对压多压头冲压成形技术.结合成形过程系统地研究了这种新成形技术的抑制成形板材压痕、... 详细信息

文章阐述了船体外板加工的现状,介绍了多点成形技术的原理及在国内外的发展,同时在分析多点成形技术的优缺点的基础上提出了新的板材成形技术即非对压多压头冲压成形技术.结合成形过程系统地研究了这种新成形技术的抑制成形板材压痕、皱折的原理.并利用自主研制开发的弯板实验样机对不同厚度的板材进行成形实验并对实验结果进行了分析,验证了其有效性.

关键词：船体外板非对压多点成形压痕皱折