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原文传递汽车工况法排放测试关键技术研究与实现

论文题名：	汽车工况法排放测试关键技术研究与实现
关键词：	汽车排放测试;工况法;评价指标;系统状态空间模型;仿真分析
摘要：	汽车工况法排放测试对准确评价汽车的排放水平和保证汽车排放I/M制度的实施非常有必要。这种汽车排放测试方法中，工况模拟及其控制是一项关键技术。作为净化环境、控制汽车排放的有效措施，有必要根据不同工况法排放测试的特点，对其关键技术所涉及的理论与实现应用进行深入研究。　　本文以四川省车辆热能动力机械重点实验室为依托，以数值模拟仿真与实验相结合为主要研究手段对工况法排放测试中有关工况模拟控制所涉及的共性技术进行理论与实验研究，同时针对目前主要的工况法排放测试方法的特点，对其工况模拟关键技术展开深入研究并以实验进行验证。主要工作如下: 　　1阐明了汽车在底盘测功机上的测试原理，分析了其动力学模型、功率测量模型。将汽车阻力分为速度项阻力与惯性阻力，建立了汽车阻力在底盘测功机上的电模拟模型。对惯量的电模拟进行了深入分析，阐明了电惯量的模拟原理，提出了在汽车测试中惯量模拟的控制策略、模拟惯量的计算和评价方法，并以试验进行了验证。　　2对工况法采用的电涡流测功加载装置进行了分析，根据其非线性、时变特点，提出采用子空间法对电涡流加载器进行初始辨识，再由最小二乘预报误差法进行参数优化的复合辨识，由国标中相应的试验验证了所建模型的正确性。为简易稳态测试方法的设计提供了模型基础。　　3针对ASM的测试特点，提出了一种过渡段自适应+稳态段PID控制的复合控制策略，过渡段采用一种基于改进RLS建模的自适应控制，以过渡段辨识获取的模型为基础进行PID控制的参数整定，进而进行稳态段的控制。采用C++builder6.0为开发平台，以Matlab建立的仿真算法为基础，设计稳态工况法测控程序，完成测控软件的设计。提出了基于计权思想的稳态工况法全工况模拟的评价指标和方法。以试验验证了所设计的控制策略和评价方法。　　4建立了简易瞬态工况测试中车速参数的系统状态空间模型，采用Kalman滤波和带遗忘因子的强跟踪自适应Kalman滤波算法对车速和加速度信号进行了处理，在加速、等速、减速工况下进行了验证。结果表明，加速度的计算精度大大提高。　　5针对VMAS控制系统特点，建立其电涡流加载装置的LS-SVM模型，将LS-SVM模型线性化以适用于GPC控制。设计了VMAS扭矩控制器的智能广义预测控制系统，以实验室的设备为基础，编制了测试软件，进行了测试试验，试验结果表明，所建立的系统模拟精度高，满足VMAS的测试要求。　　6瞬态工况法排放测试的研究中，以变频驱动异步电机系统为研究对象，在分析了直接转矩控制原理的基础上，建立了电机DTC的仿真模型，由仿真试验研究了DTC控制的各响应性能。建立了“车-电力测功机”虚拟仿真系统，以此为平台，研究了测功机的四象限工作性能和惯量模拟性能，为测功机性能的改善奠下基础。
作者：	刘平
专业：	城市轨道交通技术与设备
导师：	李人宪
授予学位：	博士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文