1. 本选题研究的目的及意义
随着全球能源危机和环境污染问题的日益严峻,开发和利用清洁能源、提高能源利用效率已成为汽车工业可持续发展的迫切需求。
汽车制动过程中,大量的动能转化为热能而被浪费,这不仅降低了能源利用效率,也增加了制动系统的热负荷。
因此,研究如何高效回收制动能量,对于提高汽车燃油经济性和减少排放具有重要意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,随着电力电子技术和控制技术的快速发展,汽车再生制动技术取得了显著进展,各种新型再生制动系统不断涌现,例如:1.基于电机和电池的再生制动系统:这类系统结构简单、成本较低,但能量回收效率受限于电池的充放电特性。
2.基于超级电容的再生制动系统:超级电容具有功率密度高、充放电速度快等优点,但能量密度相对较低,限制了其应用范围。
3.基于飞轮储能的再生制动系统:飞轮储能系统能量密度高、响应速度快,但成本高、体积大,主要应用于高性能车辆。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究的主要内容包括以下几个方面:1.对汽车再生制动系统进行概述,介绍传统制动系统和再生制动系统的基本原理、优缺点及分类,分析再生制动技术的发展趋势。
2.深入研究电涡流增矩技术的工作原理,分析其增矩机理,阐述电涡流增矩系统的组成和工作过程。
3.建立电涡流增矩系统的数学模型,包括电磁场分析、转矩特性分析和系统传递函数,为系统设计和控制提供理论依据。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、仿真建模、实验验证相结合的研究方法,具体步骤如下:1.文献调研:查阅国内外相关文献,了解汽车再生制动技术和电涡流增矩技术的最新研究进展,为本研究提供理论基础。
2.理论分析:基于电磁场理论和电机学原理,分析电涡流增矩系统的基本原理和特性,推导系统数学模型,为系统设计和控制提供理论依据。
3.仿真建模:利用MATLAB/Simulink等仿真软件,建立电涡流增矩系统的仿真模型,分析关键参数对系统性能的影响,并对控制策略进行仿真验证。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:1.将电涡流增矩技术应用于汽车再生制动装置,提出了一种新的能量回收方案,为提高汽车燃油经济性和减少排放提供了一种新思路。
2.建立了较为完整的电涡流增矩系统数学模型,并通过仿真和实验验证了模型的有效性,为系统设计和优化提供了理论依据。
3.研究了基于PID和模糊控制算法的电涡流增矩系统控制策略,并通过仿真和实验比较了不同控制策略的性能,为实际应用提供了参考。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 雷雨,黄伟,张爽,等.电动汽车再生制动技术研究现状及发展趋势[J].机械工程学报,2020,56(12):115-130.
[2] 张金换,孙逢春,陈全世,等.基于电涡流的车辆二次制动系统研究[J].机械工程学报,2018,54(13):118-125.
[3] 赵剑锋,陈思佳,张承宁,等.电动汽车再生制动系统研究现状及发展趋势[J].中国机械工程,2019,30(17):2090-2101.
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