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Multi-objective parameter optimization for a single-shaft series-parallel plug-in hybrid electric bus using genetic algorithm

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Science China(Technological Sciences) 2016年第8期59卷 1176-1185页

作者： CHEN Zheng ZHOU LiYan SUN Yong MA ZiLin han zongqi State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy Tsinghua University Beijing 100084 China College of Vehicles and Energy Yanshan University Qinhuangdao 066004 China College of Information Science and Engineering Ocean University of China Qingdao 266100 China

Recently, the single-shaft series-parallel powertrain of Plug-in Hybrid Electric Bus （PHEB） has become one of the most popu- lar powertrains due to its alterable operating modes, excellent fuel economy and strong adaptability for driving cycles. Never- theless, for configuring the PHEB with single-shaft series-parallel powertrain in the development stage, it still faces greater challenge than other configurations when choosing and matching the main component parameters. Motivated by this issue, a comprehensive multi-objectives optimization strategy based on Genetic Algorithm （GA） is developed for the PHEB with the typical powertrain. First, considering repeatability and regularity of bus route, the methods of off-line data processing and mathematical statistics are adopted, to obtain a representative driving cycle, which could well reflect the general characteristic of the real-world bus route. Then, the economical optimization objective is defined, which is consist of manufacturing costs of the key components and energy consumption, and combined with the dynamical optimization objective, a multi-objective op- timization function is put forward. Meanwhile, GA algorithm is used to optimize the parameters, for the optimal components combination of the novel series-parallel powertrain. Finally, a comparison with the prototype is carried out to verify the per- formance of the optimized powertrain along driving cycles. Simulation results indicate that the parameters of powertrain com- ponents obtained by the proposed comprehensive multi-objectives optimization strategy might get better fuel economy, meanwhile ensure the dynamic performance of PHEB. In contrast to the original, the costs declined by 18%. Hence, the strat- egy would provide a theoretical guidance on parameter selection for PHEB manufacturers.

关键词： multi-objective parameter optimization single-shaft series-parallel powertrain plug-in hybrid electric bus (PHEB) genetic algorithm (GA) driving cycle city bus route

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用滑行试验法测定汽车空气阻力系数研究

汽车技术 2001年第5期 24-27页

作者：韩宗奇燕山大学

测定汽车的空气阻力系数对开发汽车产品具有非常重要的意义。较详细地介绍了用道路上的滑行试验测定汽车空气阻力系数的理论基础、道路试验方法及数据处理方法，并给出了松花江中意 HFJ6351C型微型客车的空气阻力系数的试验数据。研... 详细信息

测定汽车的空气阻力系数对开发汽车产品具有非常重要的意义。较详细地介绍了用道路上的滑行试验测定汽车空气阻力系数的理论基础、道路试验方法及数据处理方法，并给出了松花江中意 HFJ6351C型微型客车的空气阻力系数的试验数据。研究表明，采用滑行试验法测定汽车空气阻力系数远比采用风洞法简单方便，且费用低廉。

关键词：空气阻力系数汽车滑行试验法测定

用于电子稳定程序(ESP)在线控制的液压模型和反模型

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机械工程学报 2008年第2期44卷 139-144页

作者：李亮宋健韩宗奇孔磊清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084 燕山大学汽车与能源学院秦皇岛066004

对汽车电子稳定程序(Electronic stability program,ESP)的液压系统进行仿真分析和测试。建立包括液压控制单元的控制阀、柱塞泵、制动软管、硬管以及节流器等环节的主动增压模型;对主动增压系统进行模拟仿真,获取各个环节支配性特征参... 详细信息

对汽车电子稳定程序(Electronic stability program,ESP)的液压系统进行仿真分析和测试。建立包括液压控制单元的控制阀、柱塞泵、制动软管、硬管以及节流器等环节的主动增压模型;对主动增压系统进行模拟仿真,获取各个环节支配性特征参数。基于模型支配特征参数和试验数据,开发出液压模型和反模型,应用该模型进行ESP压力在线预估,获取控制过程中轮缸压力这一重要控制参量。仿真和试验表明,这种液压模型和反模型能够满足ESP在线控制要求。

关键词：电子稳定程序(EPS) 液压控制单元压力预估模型

基于同步信号的液压机械无级传动控制器硬件在环仿真

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农业工程学报 2012年第4期28卷 33-38页

作者：杨树军夏怀成韩宗奇潘辉燕山大学车辆与能源学院秦皇岛066004 燕山大学里仁学院秦皇岛066004

液压机械无级传动仿真模型含有非线性换段过程,模型实时求解困难,致使传统控制器硬件在环仿真难以实现。该文提出基于同步信号的控制器硬件在环仿真方法,定义了基于同步信号的硬件在环仿真时钟、同步信号周期,分析了基于同步信号的控制... 详细信息

液压机械无级传动仿真模型含有非线性换段过程,模型实时求解困难,致使传统控制器硬件在环仿真难以实现。该文提出基于同步信号的控制器硬件在环仿真方法,定义了基于同步信号的硬件在环仿真时钟、同步信号周期,分析了基于同步信号的控制器硬件在环仿真时序误差,建立了基于同步信号的液压机械无级传动控制器硬件在环仿真系统,两段液压机械无级传动控制器硬件在环仿真试验表明,发动机节气门变化时,采用相同控制策略的在环控制器与控制器模型的控制效果基本一致。

关键词：液压机械传动硬件硬件在环仿真同步信号控制器

基于XC164CM的变排量发动机控制系统研究

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汽车工程 2010年第8期32卷 669-672,681页

作者：王立强韩宗奇杨树军燕山大学车辆与能源学院

介绍了变排量发动机的基本工作原理，包括工作排量的变化模式、部分控制策略和变排量的控制时序。设计了以XC164CM单片机为核心的变排量发动机控制系统，以及信号输入电路、喷油器控制电路、电源电路和通信接口电路等外围电路。用该单... 详细信息

介绍了变排量发动机的基本工作原理，包括工作排量的变化模式、部分控制策略和变排量的控制时序。设计了以XC164CM单片机为核心的变排量发动机控制系统，以及信号输入电路、喷油器控制电路、电源电路和通信接口电路等外围电路。用该单片机和相关电路制作了变排量控制器样品，实车道路试验结果表明，变排量控制器达到了良好的节油效果。

关键词：发动机变排量 XC164CM 控制

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汽车高速行驶时轮速信号时频域变换处理方法

机械工程学报 2014年第16期50卷 155-161页

作者：韩宗奇王立强王瑞林王华宾燕山大学车辆与能源学院秦皇岛066004 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

汽车在高速行驶时,轮速传感器信号的信噪比降低以及由轮速信号计算数据的发散性是汽车安全有效控制的难题。将轮速传感器信号用快速傅里叶变换(Fast Fourier transform,FFT)到频域,在频域里研究真实信号和噪声的波形特点。在频域里,真... 详细信息

汽车在高速行驶时,轮速传感器信号的信噪比降低以及由轮速信号计算数据的发散性是汽车安全有效控制的难题。将轮速传感器信号用快速傅里叶变换(Fast Fourier transform,FFT)到频域,在频域里研究真实信号和噪声的波形特点。在频域里,真实信号频域范围很窄但能量很强;而噪声频率范围很宽但能量很低。据此提出用FFT与傅里叶逆变换(Inverse fast Fourier transform,IFFT)处理轮速信号的新方法。将采集的轮速信号进行FFT变换,在频域里保持信号的能量不变,用曲线拟合的方法将噪声的能量进一步降低。经如此频域'滤波'后,再通过IFFT逆变换获得时域的真实信号。经过此FFT/IFFT处理后的轮速信号的信噪比(Signal-to-noise ratio,S/N)显著提高。在间接式轮胎气压监测系统(Tire pressure monitoring system,TPMS)的实车道路试验中,分别对轮速信号进行电路滤波、卡尔曼滤波与FFT/IFFT滤波效果进行比较,FFT/IFFT处理轮速信号能有效消除噪声,效果最好。

关键词：轮速信号傅里叶变换频域滤波信噪比 fast Fourier transform(FFT)

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转弯工况下汽车间接式TPMS监测方法

机械工程学报 2011年第6期47卷 143-149页

作者：韩宗奇鞠学坤王立强杨树军燕山大学车辆与能源学院秦皇岛066004 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

利用汽车制动防抱死系统(Anti-lock braking system,ABS)轮速传感器脉冲信号设计的间接式轮胎气压检测系统(Indirect tire pressure monitoring system,TPMS)监测轮胎气压,只能局限于汽车在直线行驶或接近直线行驶时。因此,现有的TPMS... 详细信息

利用汽车制动防抱死系统(Anti-lock braking system,ABS)轮速传感器脉冲信号设计的间接式轮胎气压检测系统(Indirect tire pressure monitoring system,TPMS)监测轮胎气压,只能局限于汽车在直线行驶或接近直线行驶时。因此,现有的TPMS在转弯行驶工况下间接式TPMS是失效的。在汽车直行时标准脉冲数比较法间接监测轮胎气压的基础上,对汽车转弯工况下各车轮标准脉冲数的特点进行深入研究,建立汽车转弯行驶时的运动学模型,利用模型中各车轮转弯半径之间的关系,推导出由各轮标准脉冲数相对差值计算各车轮转弯半径的计算公式,用计算转弯半径对各车轮行驶的距离进行修正,将转弯行驶等效为直线行驶,实现了间接式TPMS在转弯工况下监测轮胎气压的功能。用该方法制作的TPMS样品经实车道路试验,监测效果良好。给出汽车在弯道行驶时监测轮胎气压的方法,扩充了间接式TPMS检测轮胎气压的适用工况,对开发间接式TPMS产品具有理论和指导意义。

关键词：间接式轮胎气压检测系统标准脉冲数转弯半径监测方法

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电控喷油器流量特性的仿真研究

汽车工程 2009年第5期31卷 451-456页

作者：邸立明韩宗奇夏怀成杨春婧燕山大学车辆与能源学院秦皇岛066004

研究了影响电控喷油器流量特性的因素,推导出初始喷油脉宽的计算公式。针对燃油喷射过程中出现的非线性动态不稳定流动情况,将喷射的燃油简化为油柱的变速运动,结合不同工况不同阶段燃油喷射速度特性与阀杆组件运动之间的关系,建立了能... 详细信息

研究了影响电控喷油器流量特性的因素,推导出初始喷油脉宽的计算公式。针对燃油喷射过程中出现的非线性动态不稳定流动情况,将喷射的燃油简化为油柱的变速运动,结合不同工况不同阶段燃油喷射速度特性与阀杆组件运动之间的关系,建立了能较精确预测流量特性与初始喷油脉宽关系的电控喷油器数学模型。基于该模型,对某一汽油发动机电控燃油喷射系统进行了仿真,结果表明模型正确有效。

关键词：电控喷油器流量特性仿真喷油脉宽

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DCS系统中单点模拟量保护优化方法

国网技术学院学报 2014年第3期17卷 26-29,40页

作者：韩宗琪大唐山东电力检修运营有限公司山东青岛266500

针对DCS系统中单点模拟量出现坏点、数值波动大等现象引起保护误动的问题,通过应用信号滤波、完善控制逻辑、硬接线替代软逻辑等技术手段,提高测量信号的稳定性和可靠性,进而达到防止主辅设备出现保护误动的目的。

关键词： DCS 斜率限制品质判断热工保护可靠性