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电动赛车动力系统参数匹配及整车控制策略研究

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电动赛车动力系统参数匹配及整车控制策略研究

作者：林一航厦门理工学院

学位级别：硕士

随着新能源行业的不断发展,国家大力发展纯电动汽车。为了推动纯电动汽车的发展,培养大学生新型人才,为新能源事业发展提供帮助,中国汽车工程学会于2013年首次举办中国大学生方程式纯电动赛车大赛（FSEC）。本文以厦门理工学院赛车俱乐... 详细信息

随着新能源行业的不断发展,国家大力发展纯电动汽车。为了推动纯电动汽车的发展,培养大学生新型人才,为新能源事业发展提供帮助,中国汽车工程学会于2013年首次举办中国大学生方程式纯电动赛车大赛（FSEC）。本文以厦门理工学院赛车俱乐部纯电动赛车AMOY-Ⅱ为研究对象,针对赛车动力系统参数匹配以及整车控制策略展开研究。根据AMOY-Ⅱ纯电动赛车的整体性能参数指标,确认赛车各个系统的基本参数设计,介绍了纯电动赛车驱动电机、动力电池及电池管理系统等关键技术;基于赛车动力性及经济性的设计目标,对赛车的电机、电池组容量等进行理论计算以及选型匹配,并完成传动比的初步计算;利用Optimum Lap软件搭建FSEC耐久赛道模型,建立赛车运行工况,采用Batch批量仿真模式,优化赛车的传动比。应用Simulink软件搭建AMOY-Ⅱ纯电动赛车整车控制策略模型,对整车控制策略进行了详细的研究,主要分为加速与制动踏板可靠性控制策略、充放电控制策略、牵引力控制策略、安全管理控制策略、整车扭矩管理控制策略。通过研究整车控制策略来改善赛车的动力性以及经济性,同时保证赛车的正常运行。在确认整车控制策略后,通过Cruise与Simulink联合仿真,搭建AMOY-Ⅱ赛车仿真模型。基于Optimum Lap仿真结果,模拟赛车实际运行工况,设定75m直线加速、最高车速、FSEC赛车运行工况耐久测试仿真任务,仿真结果表明赛车动力系统参数匹配符合设计目标;对比有无整车控制策略的仿真结果,可知所制定的控制策略提高了赛车的动力性,增加赛车的续驶里程,延长动力电池的使用寿命,验证了控制策略的可行性。最后根据FSEC方程式赛事竞赛项目,对赛车的最高车速、75m直线加速以及FSEC赛况耐久性进行了实车测试,通过数据采集系统以及无线传输模块获取测试结果,将测试数据与设计目标以及仿真结果进行对比分析,得出了以下结果。有整车控制策略的赛车75m直线加速时间为4.24s,最高车速为119km/h,22km耐久工况下的剩余SOC为32%,各项实验结果与设计目标误差在5%以内。实车测试结果表明,所研究的控制策略能够合理分配赛车在行驶过程中的能量,提高动力系统的经济性能,同时改善赛车在大直道的加速性能,提升了赛车在比赛中的竞争力,优化了 AMOY-Ⅱ电动赛车的动力性能及经济性能。

关键词：电动赛车动力匹配控制策略联合仿真实车测试

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深度强化学习在微电网系统调控中的应用综述

电网技术 2023年第7期47卷 2774-2787页

作者：张有兵林一航黄冠弘杨晓东翁国庆周致言浙江工业大学信息工程学院浙江省杭州市310023

随着微电网系统的复杂性、随机性和数据维度不断增加,传统的模型驱动方法可能存在建模难度高、计算效率低、易受不确定因素干扰等缺点,因此难以对微电网进行精准高效的优化调控。近年来,深度强化学习迅猛发展,作为一种数据驱动的方法,... 详细信息

随着微电网系统的复杂性、随机性和数据维度不断增加,传统的模型驱动方法可能存在建模难度高、计算效率低、易受不确定因素干扰等缺点,因此难以对微电网进行精准高效的优化调控。近年来,深度强化学习迅猛发展,作为一种数据驱动的方法,因其结合了深度学习和强化学习的优势,可以在大规模场景和有限信息下,学习大量高维的和具有不确定性的数据来解决决策问题,克服传统模型驱动方法中存在的问题,实现对微电网的实时控制和反馈。该文首先对深度强化学习的基本思想、算法和优势进行了概述,然后从多组件协调运行、能源管理、能量交易、故障检测与恢复、发电功率预测和系统控制保护6个方面回顾总结了将深度强化学习应用于微电网系统调控中的现有研究成果,并与传统的求解方法进行了对比,分析总结了深度强化学习在微电网优化调控中的优势。最后,从提升硬件设施、更新优化算法、解决隐私问题、提高迁移能力4个方面提出展望。

关键词：深度强化学习人工智能微电网优化调控

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我的“卫生之神”爸爸

小学生快乐作文 2009年第1期 31-32页

作者：林一航江西九江道明小学四(3)班

我的爸爸很讲卫生，家里人都送他一个雅号“卫生之神。”

关键词：《我的“卫生之神”爸爸》小学语文作文教学

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加热太阳能热水器管内残余冷水的装置

可再生能源 2013年第8期31卷 106-108页

作者：章康郭学成李盼张幸芝刘建征林一航华北电力大学能源动力与机械工程学院河北保定071000 华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071000 华北电力大学控制与计算机工程学院河北保定071000

介绍了一种能够给太阳能热水器管道内残余冷水加热的装置。该装置利用相变材料的蓄热、放热特性,吸收热水的热量贮存起来,利用贮存的热量加热冷水,使之有效地利用管道残留的冷水。通过试验验证了该装置的可行性。

关键词：太阳能热水器残余冷水相变材料蓄放热

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模态分析在客车侧翻性能评价上的应用

机械设计与制造 2019年第11期 174-176页

作者：洪汉池郭福森洪宇童林一航厦门理工学院福建省客车先进设计与制造重点实验室福建厦门361024 福建省客车及特种车辆研发协同创新中心福建厦门361024

建立了客车车身骨架有限元模型,并对3种上部结构方案的客车车身骨架进行自由模态分析,得到客车车身的前12阶的振型与固有频率。初步推测侧倾振型所对应的固有频率高的客车具有更好的侧翻性能。参照欧洲ECE R66法规要求,建立客车侧翻仿... 详细信息

建立了客车车身骨架有限元模型,并对3种上部结构方案的客车车身骨架进行自由模态分析,得到客车车身的前12阶的振型与固有频率。初步推测侧倾振型所对应的固有频率高的客车具有更好的侧翻性能。参照欧洲ECE R66法规要求,建立客车侧翻仿真有限元模型,利用显式非线性有限元求解器LS_DYNA对客车侧翻过程进行仿真分析。结果表明:侧倾振型频率高的客车在侧翻过程中其侧窗立柱变形量最小,具有最好的侧翻安全性能。通过模态分析可对客车侧翻性能进行初步评价,有利于缩短客车研发周期。

关键词：模态分析客车侧翻性能评价

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纯电动赛车动力系统的优化

厦门理工学院学报 2020年第1期28卷 14-20页

作者：林一航洪汉池洪宇童厦门理工学院机械与汽车工程学院福建厦门361024 福建省新能源汽车与安全技术研究院福建厦门361024

为优化纯电动赛车的动力性能和经济性能,提高赛车在比赛时的竞争力,在纯电动赛车动力系统选型及参数匹配基础上,应用Simulink软件建立电机控制模型,并基于SPSA算法对永磁同步电机控制参数进行在线整定,优化电机PI控制参数,改善永磁同步... 详细信息

为优化纯电动赛车的动力性能和经济性能,提高赛车在比赛时的竞争力,在纯电动赛车动力系统选型及参数匹配基础上,应用Simulink软件建立电机控制模型,并基于SPSA算法对永磁同步电机控制参数进行在线整定,优化电机PI控制参数,改善永磁同步电机控制精度,实现赛车动力系统的优化。Cruise和Simulink整车联合仿真结果表明,赛车75 m直线加速时间为4.22 s,剩余SOC为84.2%,最高车速可达到114 km·h^-1;赛车完成耐久工况行驶后,剩余SOC利用率提高了1.6%。在同样工况下,保持赛车动力系统参数不变,优化PMSM控制参数后动力性能明显改善,可延长动力电池的使用寿命,增加赛车的续驶里程。

关键词：纯电动赛车动力系统永磁同步电机控制参数联合仿真

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车用锂离子电池荷电状态参数辨识的建模仿真

厦门理工学院学报 2020年第3期28卷 9-14页

作者：洪宇童洪汉池林一航厦门理工学院机械与汽车工程学院福建厦门361024 福建省新能源汽车与安全技术研究院福建厦门361024

为得到较为准确的电池荷电状态(SOC)参数,以厦门理工学院纯电动赛车用锂离子电池作为研究案例,采用二阶RC等效电路模型对锂离子电池进行HPPC充放电试验;然后,将实验数据导入Matlab的参数估计模块后,对电池荷电状态性能参数进行辨识。在M... 详细信息

为得到较为准确的电池荷电状态(SOC)参数,以厦门理工学院纯电动赛车用锂离子电池作为研究案例,采用二阶RC等效电路模型对锂离子电池进行HPPC充放电试验;然后,将实验数据导入Matlab的参数估计模块后,对电池荷电状态性能参数进行辨识。在Matlab的Simscape模块中建立锂离子电池的仿真模型,将仿真结果与实验结果进行比较,利用拟合工具箱对比不同阶次下RC等效电路模型的拟合精度。结果表明,锂离子电池的电压在放电脉冲开始及结束阶段时偏差较大,静置阶段则趋于平稳,二阶RC等效电路模型能够较为简便地反应锂离子电池的工作特性,且具有较好的拟合精度。锂离子电池仿真模型与实验测试的误差在2%以内,验证了所建立的仿真模型的可行性。

关键词：锂离子电池电池性能荷电状态参数辨识 RC等效电路模型 Matlab仿真