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登錄設計指標的案例
基于動力性指標的純電動汽車電機參數設計
5 設計實例
通過最高車速、加速性能、爬坡性能三類指標的設計,可以看出電機的最大轉速僅與汽車最高設計速度有關,而電機峰值功率則與各指標均相關。因此對于電機功率設計是冗余設計,取滿足最苛刻指標的功率。
重新依據公式(1)~(12)逆向計算出真實指標與目標指標的偏差,作為指標達成度。達成度越大的指標說明初始指標定義過高;達成度越小的指標為100%,說明該指標是當前定義的所有指標中動力系統最難以達成的指標。
5.1 已知參數
純電動汽車設計階段,首先根據市場調研結果對車身參數與動力性指標進行初步定義。表1所示舉例為某車型的市場調研階段定義的動力性能指標,表2所示舉例為該車型整車及動力總成已知參數。基于以上公式在MATLAB中編制設計程序,設計結果如下。
5.2 設計結果
經過設計,被測電機的最高轉速為8900rpm,峰值功率為57kW,峰值扭力為155Nm。設計MAP如圖2所示。空載,標準載荷,滿載的動力性參數對比如表3所示:
圖2 電機MAP及其外特性設計結果
6 結論
電動汽車動力性指標與驅動電機參數的關系研究具有冗余設計的特點。將設計指標定義全面,各指標設計求算更合理,才能獲得更高精度的設計結果。本文總結了電動汽車的加速性能指標、爬坡性能指標、最高車速指標,并研究了各類指標的設計方法。實踐證明,該方法有效可靠,應用于電機選型設計階段。當電機選型確定并在市場上找到對應的電機供應商以后,為下一步汽車動力性經濟性仿真開發工作提供更精確的電機參數。
表3 設計結果
展開 基于動力性指標的純電動汽車電機參數設計
該函數命名為P m ax2 tv1-v2
則構建目標函數:
4.3 使用單純形法優化求解
對于不同車速加速度段指標,在式(13)中設置v1,v2即可。本文基于(13)式設計電機的不同指標功率有如下4項:P 0~ 50, P 50 ~80,P 0~ 100, P v1 ~v2。
該最優化問題只有 待優化參數,因此使用二分法、最速下降法、單純形優化法等優化工具都是可行的。本文發現使用單純形法解該問題速度更快,且MATLAB中自帶該函數。因此本文選擇使用單純形法求解該優化問題。
5 設計實例
通過最高車速、加速性能、爬坡性能三類指標的設計,可以看出電機的最大轉速僅與汽車最高設計速度有關,而電機峰值功率則與各指標均相關。因此對于電機功率設計是冗余設計,取滿足最苛刻指標的功率。
重新依據公式(1)~(12)逆向計算出真實指標與目標指標的偏差,作為指標達成度。達成度越大的指標說明初始指標定義過高;達成度越小的指標為100%,說明該指標是當前定義的所有指標中動力系統最難以達成的指標。
5.1 已知參數
純電動汽車設計階段,首先根據市場調研結果對車身參數與動力性指標進行初步定義。表1所示舉例為某車型的市場調研階段定義的動力性能指標,表2所示舉例為該車型整車及動力總成已知參數。基于以上公式在MATLAB中編制設計程序,設計結果如下。
5.2 設計結果
經過設計,被測電機的最高轉速為8900rpm,峰值功率為57kW,峰值扭力為155Nm。設計MAP如圖2所示。空載,標準載荷,滿載的動力性參數對比如表3所示:
圖2 電機MAP及其外特性設計結果
6 結論
電動汽車動力性指標與驅動電機參數的關系研究具有冗余設計的特點。將設計指標定義全面,各指標設計求算更合理,才能獲得更高精度的設計結果。
展開 ZEMAX | 照明設計的性能指標
本課程會指引您了解“如何完成良好的照明設計?”。本課將會描述照明系統的各種性能目標,以便你能清楚地定義照明設計的目標參數。
簡介
本課是照明基礎的內容,提供了關于照明系統性能目標的討論和示例。“如何完成良好的照明設計?”,這個問題將通過討論照明設計中常見的單位和目標來解決。
如何完成良好的照明設計?
照明設計的核心目標只有一個:“光線從光源到探測器能夠最優傳輸”。
然而,我們知道事情并沒有那么簡單。光線傳輸有許多方法。一些約束會根據我們的優先級(比如系統尺寸和性能)使最優傳輸發生改變。并且,探測器可以是任何形狀。雖然本文中應用了常見的光學工程特性,如顏色、成本和制造性,但我們也將定義針對各種系統的標準照明需求。學習本課后,我們將能夠定義照明系統的關鍵參數,并確保我們的照明設計性能良好。
照明系統的計量單位
在深入了解核心性能之前,讓我們先定義照明系統的參數。計量單位有兩組,每組又有計量子集。
照明系統的計量單位分為兩個方面:
輻射度學單位和
光度學單位。輻射度學是對電磁輻射的計量,包括可見光光譜;而光度學是計量人眼對光的響應。當我們考慮照明系統時,這兩個方面之間的區別是非常重要的。例如,波長為905nm的激光二極管不能被人眼看到,因此,任何光測量值都為零。另一方面,平衡 sub-UV 藍光光源與近紅外光光源的能量是至關重要的,因為人眼最敏感的波長約為550nm,需要更多550nm兩側的光譜實現人眼的平衡。
這兩項剛開始可能會混淆,但總而言之,輻射度量包含輻射通量 Φ,輻射照度E,輻射強度 I 和輻射輝度 L,而光度量包含光通量 Φ,光照度 E,發光強度I和輝度L。如果輻射度量的值在波長的光譜維度上不同,那么輻射通量可以進一步分解為光譜通量、光譜輻射照度、光譜強度和光譜輝度。
展開 Ansys Zemax | 照明設計的性能指標
本文是照明系統基礎學習路徑的一部分,會指引您了解“如何完成良好的照明設計?”,也會描述照明系統的各種性能目標,以便你能清楚地定義照明設計的目標參數。
簡介
本文是照明基礎的內容,提供了關于照明系統性能目標的討論和示例。“如何完成良好的照明設計?”,這個問題將通過討論照明設計中常見的單位和目標來解決。
如何完成良好的照明設計?
照明設計的核心目標只有一個:“光線從光源到探測器能夠最優傳輸”。
然而,我們知道事情并沒有那么簡單。光線傳輸有許多方法。一些約束會根據我們的優先級(比如系統尺寸和性能)使最優傳輸發生改變。并且,探測器可以是任何形狀。雖然本文中應用了常見的光學工程特性,如顏色、成本和制造性,但我們也將定義針對各種系統的標準照明需求。學習本文后,我們將能夠定義照明系統的關鍵參數,并確保我們的照明設計性能良好。
照明系統的計量單位
在深入了解核心性能之前,讓我們先定義照明系統的參數。計量單位有兩組,每組又有計量子集。
照明系統的計量單位分為兩個方面:輻射度學單位和光度學單位。輻射度學是對電磁輻射的計量,包括可見光光譜;而光度學是計量人眼對光的響應。當我們考慮照明系統時,這兩個方面之間的區別是非常重要的。例如,波長為905nm的激光二極管不能被人眼看到,因此,任何光測量值都為零。另一方面,平衡 sub-UV 藍光光源與近紅外光光源的能量是至關重要的,因為人眼最敏感的波長約為550nm,需要更多550nm兩側的光譜實現人眼的平衡。
這兩項剛開始可能會混淆,但總而言之,輻射度量包含輻射通量 Φ,輻射照度E,輻射強度 I 和輻射輝度 L,而光度量包含光通量 Φ,光照度 E,發光強度I和輝度L。如果輻射度量的值在波長的光譜維度上不同,那么輻射通量可以進一步分解為光譜通量、光譜輻射照度、光譜強度和光譜輝度。
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Ansys Zemax | 照明設計的性能指標
本文是照明系統基礎學習路徑的一部分,會指引您了解“如何完成良好的照明設計?”,也會描述照明系統的各種性能目標,以便你能清楚地定義照明設計的目標參數。
簡介
本文是照明基礎的內容,提供了關于照明系統性能目標的討論和示例。“如何完成良好的照明設計?”,這個問題將通過討論照明設計中常見的單位和目標來解決。
如何完成良好的照明設計?
照明設計的核心目標只有一個:“光線從光源到探測器能夠最優傳輸”。
然而,我們知道事情并沒有那么簡單。光線傳輸有許多方法。一些約束會根據我們的優先級(比如系統尺寸和性能)使最優傳輸發生改變。并且,探測器可以是任何形狀。雖然本文中應用了常見的光學工程特性,如顏色、成本和制造性,但我們也將定義針對各種系統的標準照明需求。學習本文后,我們將能夠定義照明系統的關鍵參數,并確保我們的照明設計性能良好。
照明系統的計量單位
在深入了解核心性能之前,讓我們先定義照明系統的參數。計量單位有兩組,每組又有計量子集。
照明系統的計量單位分為兩個方面:輻射度學單位和光度學單位。輻射度學是對電磁輻射的計量,包括可見光光譜;而光度學是計量人眼對光的響應。當我們考慮照明系統時,這兩個方面之間的區別是非常重要的。例如,波長為905nm的激光二極管不能被人眼看到,因此,任何光測量值都為零。另一方面,平衡 sub-UV 藍光光源與近紅外光光源的能量是至關重要的,因為人眼最敏感的波長約為550nm,需要更多550nm兩側的光譜實現人眼的平衡。
這兩項剛開始可能會混淆,但總而言之,輻射度量包含輻射通量 Φ,輻射照度E,輻射強度 I 和輻射輝度 L,而光度量包含光通量 Φ,光照度 E,發光強度I和輝度L。
展開 ZEMAX軟件技術應用教程專題:照明設計的性能指標
本課程會指引您了解“如何完成良好的照明設計?”。本課將會描述照明系統的各種性能目標,以便你能清楚地定義照明設計的目標參數。
作者 Katsumoto Ikeda
簡介
本課是照明基礎的第三節課,提供了關于照明系統性能目標的討論和示例。“如何完成良好的照明設計?”,這個問題將通過討論照明設計中常見的單位和目標來解決。
如何完成良好的照明設計?
照明設計的核心目標只有一個:“光線從光源到探測器能夠最優傳輸”。
然而,我們知道事情并沒有那么簡單。光線傳輸有許多方法。一些約束會根據我們的優先級(比如系統尺寸和性能)使最優傳輸發生改變。并且,探測器可以是任何形狀。雖然本文中應用了常見的光學工程特性,如顏色、成本和制造性,但我們也將定義針對各種系統的標準照明需求。學習本課后,我們將能夠定義照明系統的關鍵參數,并確保我們的照明設計性能良好。
照明系統的計量單位
在深入了解核心性能之前,讓我們先定義照明系統的參數。計量單位有兩組,每組又有計量子集。
照明系統的計量單位分為兩個方面:輻射度學單位和光度學單位。輻射度學是對電磁輻射的計量,包括可見光光譜;而光度學是計量人眼對光的響應。當我們考慮照明系統時,這兩個方面之間的區別是非常重要的。例如,波長為905nm的激光二極管不能被人眼看到,因此,任何光測量值都為零。另一方面,平衡sub-UV藍光光源與近紅外光光源的能量是至關重要的,因為人眼最敏感的波長約為550nm,需要更多550nm兩側的光譜實現人眼的平衡。
這兩項剛開始可能會混淆,但總而言之,輻射度量包含輻射通量Φ,輻射照度E,輻射強度I和輻射輝度L,而光度量包含光通量Φ,光照度E,發光強度I和輝度L。如果輻射度量的值在波長的光譜維度上不同,那么輻射通量可以進一步分解為光譜通量、光譜輻射照度、光譜強度和光譜輝度。
展開 干貨|開關電源設計的各項指標、概念和定義
描述輸入電壓影響輸出電壓的幾個指標形式
1. 絕對穩壓系數
A.絕對穩壓系數:表示負載不變時,穩壓電源輸出直流變化量△U0 與輸入電網變化量△Ui 之比。即:K= U0/ Ui 。
B.相對穩壓系數:表示負載不變時,穩壓器輸出直流電壓 Uo 的相對變化量△Uo 與輸出電網 Ui 的相對變化量△Ui之比。即:S= Uo/Uo / Ui/Ui
2. 電網 調整率
它表示輸入電網電壓由額定值變化±10%時,穩壓電源輸出電壓的相對變化量,有時也以絕對值表示。
3. 電壓穩定度
負載電流保持為額定范圍內的任何值,輸入電壓在規定的范圍內變化所引起的輸出電壓相對變化△Uo/Uo(百分值),稱為穩壓器的電壓穩定度。
二. 負載對輸出電壓影響的幾種指標形式
1. 負載調整率(也稱電流調整率)
在額定電網電壓下,負載電流從零變化到最大時,輸出電壓的最大相對變化量,常用百分數表示,有時也用絕對變化量表示。
2. 輸出電阻(也稱等效內阻或內阻)
在額定電網電壓下,由于負載電流變化△IL 引起輸出電壓變化△Uo,則輸出電阻為Ro=| Uo/ IL| 歐。
三.
展開 干貨 | 傳感器五個設計技巧及技術指標
本文將介紹傳感器技術指標、5大設計技巧及代工企業。
首先技術指標是表征一個產品性能優劣的客觀依據。看懂技術指標,有助于正確選型和使用該產品。傳感器的技術指標分為靜態指標和動態指標兩類:靜態指標主要考核被測靜止不變條件下傳感器的性能,具體包括分辨力、重復性、靈敏度、線性度、回程誤差、閾值、蠕變、穩定性等;動態指標主要考察被測量在快速變化條件下傳感器的性能,主要包括頻率響應和階躍響應等。
由于傳感器的技術指標眾多,各種資料文獻敘述角度不同,使得不同人有不同的理解,甚至產生誤解和歧義。為此,以下針對傳感器的幾個主要技術指標進行解讀:
1、分辨力與分辨率:
定義:分辨力(Resolution)是指傳感器能夠檢測出的被測量的最小變化量。分辨率(Resolution)是指分辨力與滿量程值之比。
解讀1:分辨力是傳感器的最基本的指標,它表征了傳感器對被測量的分辨能力。傳感器的其他技術指標都是以分辨力作為最小單位來描述的。
對于具有數顯功能的傳感器以及儀器儀表,分辨力決定了測量結果顯示的最小位數。例如:電子數顯卡尺的分辨力是0.01mm,其示指誤差為±0.02mm。
展開 傳感器五個設計技巧及技術指標
本文將介紹傳感器技術指標、5大設計技巧及代工企業。
首先技術指標是表征一個產品性能優劣的客觀依據。看懂技術指標,有助于正確選型和使用該產品。傳感器的技術指標分為靜態指標和動態指標兩類:靜態指標主要考核被測靜止不變條件下傳感器的性能,具體包括分辨力、重復性、靈敏度、線性度、回程誤差、閾值、蠕變、穩定性等;動態指標主要考察被測量在快速變化條件下傳感器的性能,主要包括頻率響應和階躍響應等。
由于傳感器的技術指標眾多,各種資料文獻敘述角度不同,使得不同人有不同的理解,甚至產生誤解和歧義。為此,以下針對傳感器的幾個主要技術指標進行解讀:
1、分辨力與分辨率:
定義:分辨力(Resolution)是指傳感器能夠檢測出的被測量的最小變化量。分辨率(Resolution)是指分辨力與滿量程值之比。
解讀1:分辨力是傳感器的最基本的指標,它表征了傳感器對被測量的分辨能力。傳感器的其他技術指標都是以分辨力作為最小單位來描述的。
對于具有數顯功能的傳感器以及儀器儀表,分辨力決定了測量結果顯示的最小位數。例如:電子數顯卡尺的分辨力是0.01mm,其示指誤差為±0.02mm。
展開 干貨|開關電源設計的各項指標、概念和定義
描述輸入電壓影響輸出電壓的幾個指標形式
1. 絕對穩壓系數
A.絕對穩壓系數:表示負載不變時,穩壓電源輸出直流變化量△U0 與輸入電網變化量△Ui 之比。即:K= U0/ Ui 。
B.相對穩壓系數:表示負載不變時,穩壓器輸出直流電壓 Uo 的相對變化量△Uo 與輸出電網 Ui 的相對變化量△Ui之比。即:S= Uo/Uo / Ui/Ui
2. 電網 調整率
它表示輸入電網電壓由額定值變化±10%時,穩壓電源輸出電壓的相對變化量,有時也以絕對值表示。
3. 電壓穩定度
負載電流保持為額定范圍內的任何值,輸入電壓在規定的范圍內變化所引起的輸出電壓相對變化△Uo/Uo(百分值),稱為穩壓器的電壓穩定度。
二. 負載對輸出電壓影響的幾種指標形式
1. 負載調整率(也稱電流調整率)
在額定電網電壓下,負載電流從零變化到最大時,輸出電壓的最大相對變化量,常用百分數表示,有時也用絕對變化量表示。
2.
展開 某新建袋除塵器整體模擬分析,滿足設備設計四項指標 ¥25
一、項目簡介
本次模擬對象為海德堡袋除塵器,除塵器進口煙道煙氣來流方向與除塵器中煙氣流向垂直,煙氣進入除塵器時易發生偏流;袋室內為大通室結構,內無分室板,各凈氣室間有隔板,4個灰斗,共8個凈氣室,濾袋為160*6000;煙氣由側板進風口進入袋室時,在擋風板的作用下,一部分煙氣在擋風板上方進入袋區,另外一部分煙氣在擋風板下方,即灰斗中,進入袋區;為避免本除塵器內產生偏流或局部高風速,現通過CFD模擬除塵器內煙氣流動狀態,并通過添加導流優化的方式確保設備運行時,相關指標均滿足除塵器流場參數要求。
二、模擬內容
根據袋除塵器流場參數及招標文件要求,本設備氣流均布應符合以下要求:
1) 各過濾倉室的處理風量與設計風量偏差不大于10%;
2) 袋束前200 mm處迎風速度平均值不易過高,減小高風速沖擊;
3) 濾袋底部下方200 mm處氣流平均上升速度不宜過高;
4) 濾袋底部最大風速不宜大于5 m/s。
三、計算模型及邊界條件
3.1 模型建立
根據項目袋除塵器規格,按除塵器圖紙大小以1:1建立三維模型,包括除塵器本體和進、出氣口管道;濾袋網格尺寸為80mm,其余部分網格尺寸均為100mm,網格總數約780萬,模型如下:
(a)
(b)
圖1 三維模型
圖中濾袋下200mm監測面記為xia-200;袋束前200mm迎風監測面記為qian;上述兩個監測面用于監測平均風速;a01~a04,b01~b04為各倉室出口監測面,該監測面用于監測各袋區風量分布;in01和in02為2個壓力監測面,用于監測阻力。
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干貨|開關電源設計各項指標、概念和定義詳解
描述輸入電壓影響輸出電壓的幾個指標形式
1. 絕對穩壓系數
A.絕對穩壓系數:表示負載不變時,穩壓電源輸出直流變化量△U0 與輸入電網變化量△Ui 之比。即:K= U0/ Ui 。
B.相對穩壓系數:表示負載不變時,穩壓器輸出直流電壓 Uo 的相對變化量△Uo 與輸出電網 Ui 的相對變化量△Ui之比。即:S= Uo/Uo / Ui/Ui
2. 電網 調整率
它表示輸入電網電壓由額定值變化±10%時,穩壓電源輸出電壓的相對變化量,有時也以絕對值表示。
3. 電壓穩定度
負載電流保持為額定范圍內的任何值,輸入電壓在規定的范圍內變化所引起的輸出電壓相對變化△Uo/Uo(百分值),稱為穩壓器的電壓穩定度。
二. 負載對輸出電壓影響的幾種指標形式
1. 負載調整率(也稱電流調整率)
在額定電網電壓下,負載電流從零變化到最大時,輸出電壓的最大相對變化量,常用百分數表示,有時也用絕對變化量表示。
2. 輸出電阻(也稱等效內阻或內阻)
在額定電網電壓下,由于負載電流變化△IL 引起輸出電壓變化△Uo,則輸出電阻為Ro=| Uo/ IL| 歐。
三. 紋波電壓的幾個指標形式
1.
展開 設計工業工程所需的各項標準和指標
具體內容如下:
設計工業工程所需的各項標準和指標 需要的下載
工程標準.txt
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國內外電動汽車整車控制器(VCU)性能指標及設計思路
強力穩定的硬件設計可以提高整個系統的穩定性、可靠性,減少故障率。
a、四層電路板,中間層是電源層和地層,電平穩定
b、數字電路電源與功率電路電源分開,數字地與功率地分割設計,減少耦合干擾
c、隔離的CAN總線設計,避免總線網絡受到串擾的影響,2500VRMS隔離
d、頂層和地層電路板采用1OZ加厚鋪銅,銅厚約35um
e、電路板四周采用穿孔地墻設計,屏蔽電磁輻射
f、端口EMI(Electro Magnetic Interference) 防電磁干擾設計,采用信號硬件濾波,浪涌保護器件
g、采用美國Freescale公司專為汽車級電子設計的16位微控制器MC9S12XEQ512為核心控制芯片。
展開 【仿真報告】基于AMESim 的插電式并聯混合動力汽車能量管理策略仿真分析
3.2 能量管理策略及動力性經濟性仿真驗證
針對本文所設計的并聯式混合動力汽車能量管理策略基于上節所述車輛模型進行驗證,首先將動力系統匹配計算結果參數輸入相應的模型中,然后對于策略中所提到的部分閾值進行設置,其中V_spdH = 15m/s,SOCH = 80,SOCL = 30。
3.2.1 動力性仿真驗證
首先對所設計車型的動力性能進行驗證,需要驗證的指標有:最高車速,最大爬坡度以及0~100km/h加速時間。
從圖3 可以看出,車輛在經過40 s 左右時達到了最大車速172.77 km/h,此過程中加速命令始終為1且需求扭矩大于電機最大扭矩車輛處于PHEV_3模式下,仿真結果滿足設計指標;圖4 中,道路坡度為35%,擋位限制在第一擋位,車輛在此坡度下可以正常行駛且最高車速達到了40 km/h,滿足設計指標;從圖5 中可以看出車輛從5 s 開始啟動,經過12.2 s 車速達到100 km/h,滿足≤13 s的設計指標。
經過分析,本文所設計車型均達到了設計指標中動力性指標的要求。
3.2.2 經濟性仿真驗證
本文選用NEDC工況對所搭建車輛的經濟性進行驗證,初始SOC = 29,以驗證混合工況下的油耗。
圖6 表明所搭建策略和整車模型可以較好的按照控制車速進行驅動,實際車速與控制車速基本吻合。
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