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载货汽车动力传动系优化匹配研究

作　者: 王建强
导　师: 刘震涛
学　校: 浙江大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: 传动系 优化 ADVISOR 遗传算法
分类号: U469.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着我国货车保有量的增加,货车运输在国民经济中发挥的作用越来越大,而每年因此消耗掉大量的石油资源。在能源危机日益严重的今天,如何降低货车的燃油消耗量,对缓解目前国家的能源安全问题有重要意义。研究表明,发动机与传动系参数匹配不当会严重影响整车的动力性能及燃料经济性能。本文通过对动力传动系的匹配优化,实现燃料经济性能的提升。主要工作内容及结论如下：1)建立整车动力传动系模型。在分析了ADVISOR软件中各部分子系统建模方法的基础上,对载货汽车后轮驱动系统进行建模,并将所建模型嵌入到ADVISOR软件中,为仿真分析奠定基础2)针对某型号载重汽车进行了相应的等速稳态油耗和瞬态油耗实车试验,并与仿真结果进行对比。结果表明,利用ADVISOR所建的模型可以很好的反映整车燃油消耗情况,说明用其进行仿真分析是可行的。3)对影响载货汽车动力性能和燃料经济性能的主要参数进行了参数敏感度分析。结果表明,汽车总质量对加速性和燃料经济性的影响最大,其次分别是滚动阻力系数,空气阻力系数,主减速比和变速器最高挡速比。4)提出用遗传算法对传动系参数进行优化,对ADVISOR源代码进行修改,编制了遗传算法与ADVISOR联合仿真优化程序。以ECE-EUDC循环百公里油耗为优化目标,动力性能为约束条件,对原车型的主减速比和变速器各挡速比进行了优化。优化后的百公里油耗降低了4.67%,同时整车能量利用效率提高了4.8%。

全文目录


致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-9
1 绪论  9-15
  1.1 背景和意义  9-12
  1.2 国内外研究现状  12-14
    1.2.1 国外研究现状  12-13
    1.2.2 国内研究现状  13-14
  1.3 研究内容  14-15
2 整车动力传动系建模  15-31
  2.1 ADVISOR软件介绍  15-17
    2.1.1 ADVISOR软件的仿真策略  15-16
    2.1.2 ADVISOR软件的系统结构  16-17
  2.2 ADVISOR软件中动力传动系建模  17-26
    2.2.1 车辆动力学模块建模  17-21
    2.2.2 发动机模块建模  21-23
    2.2.3 离合器模块建模  23-24
    2.2.4 变速器模块建模  24-25
    2.2.5 主减速器模块建模  25
    2.2.6 轮轴模块建模  25-26
  2.3 后轮驱动模型的建立  26-29
    2.3.1 轮胎牵引极限限制的车速模块  27-28
    2.3.2 限制后轮驱动的最大驱动力模块  28-29
  2.4 后轮驱动力控制子模块嵌入ADVISOR  29-30
  2.5 本章小结  30-31
3 整车动力传动系模型的试验验证  31-43
  3.1 整车性能试验  31-36
    3.1.1 试验车型参数  31-32
    3.1.2 试验设备及条件  32-34
    3.1.3 整车燃油经济性能试验  34-36
  3.2 动力传动系模型验证  36-42
  3.3 本章小结  42-43
4 货车动力性、燃料经济性参数敏感性分析  43-53
  4.1 汽车总质量敏感性分析  44-46
  4.2 主减速器速比敏感性分析  46-47
  4.3 最高挡速比敏感性分析  47-48
  4.4 滚动阻力系数敏感性分析  48-50
  4.5 空气阻力系数敏感性分析  50-51
  4.6 本章小结  51-53
5 传动系参数优化设计  53-71
  5.1 优化方法概述  53
  5.2 传统约束优化算法介绍  53-54
  5.3 遗传算法介绍  54-57
    5.3.1 遗传算法的基本原理  56
    5.3.2 遗传算法的实现步骤  56-57
  5.4 基于遗传算法的传动系参数优化  57-68
    5.4.1 可行解空间的确定  58
    5.4.2 目标函数的确定  58-59
    5.4.3 约束条件的建立  59-60
    5.4.4 适应度函数的建立  60-61
    5.4.5 编码方法的确定  61-62
    5.4.6 遗传算子设计  62-65
    5.4.7 遗传算法运行参数确定  65
    5.4.8 遗传算法优化程序的编制  65-68
  5.5 优化结果分析  68-70
  5.6 本章小结  70-71
6 总结与展望  71-73
  6.1 全文工作总结  71-72
  6.2 今后工作展望  72-73
参考文献  73-75

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 各种汽车 > 载货汽车
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