动力系统分析范文第1篇
[关键词]网络信息生态系统;信息生态链;运行机理;模型;系统动力学;优化策略
信息生态学的研究主要集中于信息生态系统、电子商务信息生态、网络信息生态领域，文化传播、环境监测、社会和谐是网络信息系统的三大功能，但网络信息系统在文化传播方面渗透了虚假非理性信息、谣言谩骂，环境监测中个人信息安全存在隐患、黑客攻击、泄露现象，而网络欺诈、恶意舆情扩散、用户素养良莠不齐等又威胁着社会和谐，说明目前网络信息系统处于非生态状况，其生态化程度有待提升。生态化的网络信息系统提供优质的信息服务(信息质量高、信息效率快等)和友好的虚拟环境，保护用户隐私与安全。生态化程度越高的网络系统在净化、修复信息环境和优化、改善信息服务质量及降低信息人感知障碍的性能层面越强，系统运行效率与鲁棒性也越好。研究信息生态能够减少信息的不确定性，帮助有机体做出更明智的决策，Nick Letch(2014)认为可通过建立社会网络系统解决复杂的社会问题，获取经济效益等多种利益。分析网络信息生态系统的运行机理有益于规避系统非生态带来的决策模糊、经济损失等不良后果。关于网络信息生态系统运行机理的研究集中于：系统本身的形成机理、系统中信息生态链的演进机理，利用系统动力学研究社会网络和数字图书馆信息生态链的运行机制等，缺少从整体系统的视角分析网络信息生态系统的运行机理。系统是由相互作用相互依赖的若干组成部分联结而成的，具有特定功能并适应环境的有机整体，研究网络信息生态系统应避免孤立、片面、静止地看问题，而是整体、系统地观察网络信息生态系统的内在运转。哲学唯物辩证法认为事物的联系与发展具有普遍性，网络信息生态系统各要素作为子系统彼此相互联系，依靠驱动因子协同促进网络信息生态系统的平衡与可持续发展。本文利用系统动力学研究网络信息生态系统的运行机理，把握系统的内在运行过程，发现并改进系统的缺陷与不足，解决网络信息生态系统的非生态问题，从系统内部结构探析问题根源。
1网络信息生态系统的内涵
1.1网络信息生态系统的界定
通过文献阅读发现网络信息生态系统的定义存在大同小异现象，网络信息生态系统是指在网络媒介下利用系统论的观点研究并揭示信息生态系统在网络信息空间的发展规律，该系统由主体信息人和客体信息、信息环境有机组合而成，具有一定的内在调节修复能力，其中主体信息人是信息用户或组织，信息环境包括内部环境和外在环境是系统中对信息人产生影响的其他因素的融合。
1.2网络信息生态系统的要素关系与概念模型构建
根据对网络信息生态系统的界定可提炼出3种关键组成要素：信息人、信息、信息环境。信息人包括信息生产者、信息分解者、信息组织者、信息传播者、信息消费者，这五种角色并非相互排斥，根据信息人某一时刻的功能和行为决定其是信息生产者还是信息消费者等;信息涵盖了信息量、信息多样性、信息内容丰裕度、信息健康度、信息冗余度、信息真实度等;信息环境分为外部环境(政治、文化、经济、技术政策等)和内在环境(硬件、软件、组织文化、信息管理政策等)。根据系统观和唯物辩证法得知网络信息生态系统的要素并非割裂、独立的，而是彼此联系、发展与相互作用，信息在网络信息生态系统中流转形成了网络信息生态链，信息生态链是信息生态的灵魂，没有信息生态链，任何信息生态将失去意义。网络信息生态链是联结网络信息生态系统各要素的骨干，在网络环境下，信息主体之间经信息流转和相互作用形成链式依存关系，而多条网络信息生态链的交叉融合将形成复杂的信息生态网络，使得网络信息生态系统具有相对性与绝对性。
网络信息生态系统的信息人、信息、信息环境三个要素相互依赖并由网络信息生态链贯穿，给出了网络信息生态系统的概念模型，如图1所示。
网络信息生态系统存在无数条链式依存关系，如图1中的链A、链B、链C……链N，生态链与生态链之间交叉融合形成复杂的网络信息系统。信息人可在生态链上生产、组织、传播、消费、分解信息，但不同信息人的职责不同如链c存在生产、传播与消费信息的行为，链N中表现为消费信息行为。
2
网络信息生态系统的失衡原因分析
从网络信息生态系统的组成要素追溯失衡原因，信息人的不良认知、态度、行为与信息流转中的恶意演变及信息环境的缺陷等都会影响网络信息生态链的健康发展，导致网络信息生态系统的恶化、失衡，甚至崩溃。
2.1信息人的错误认知、恶意态度与随意行为
信息人素养问题始终是网絡时代关注的焦点，但缺少从信息人的认知、思维、信念与行为不一致、心理不和谐的层面考虑网络信息生态系统失衡的原因，信息人的态度与行为受认知状况的影响。认知失调理论(源于格式塔心理学)由美国学者Leon Festinger提出，是指个体知觉有两个认知(观念、情感、信仰、态度、行为等元素)，当个人感受到心理冲突导致两个认知不能协调时，会放弃或改变其中一个认知去适应、迁就另一个认知，从而恢复到协调一致的心理状态。网络负面、错误、杂乱信息容易引起信息人的逻辑推理产生混乱，认知出现疑惑，产生认知失调。这种不舒服的失调、焦虑感受引发信息人的态度与行为发生改变，为了调节认知使行为合乎逻辑，信息人可能出现放弃后续行为，也可能自暴自弃、群流合污并不断合理化非理性行为，失调感消失，散布谣言、扩散恶意舆情、随意评论、以讹传讹等将急速传播使信息变质、失真、污染，系统遭到破坏，结果导致系统恶化、失衡、崩溃。信息人的错误认知引起自身不适态度和随意行为，行为后果会反作用于认知和态度，因此，除了信息人自身的自律，还需一定的他律比如制定相关法律进而保障网络信息生态系统的平衡。
2.2信息质量低劣问题与不良信息的恶意演化
网络信息生态系统存在高质量的优质信息，此类信息的丰裕度高，表现在内容丰盈、数量丰富、种类或种群多样、真实可靠，冗余度低等。同时，网络信息生态系统也存在需要过滤的杂乱信息和几乎没有价值的不良信息，其中杂乱信息涵盖信息污染、失真、老化、不确定、冗余、超载等，具备一定的价值，信息人需加以甄别和筛选;不良信息(不健康信息、信息链接失效、恶意舆情、谣言谩骂、网络病毒等)对信息人的负面影响严重。杂乱信息和不良信息在网络信息生态链中的恶意演化引起信息污染，信息污染是信息污染源被信息人无限传播，具有无序性和弥漫性，导致其激增，造成多种损失。因此，信息本身的质量问题和恶意演化会导致网络信息生态系统的失衡。
2.3网络信息内外部环境的缺陷、漏洞
网络信息生态系统的信息环境要素包括内外部环境，系统所处的文化风气、政治政策和经济状况等外部环境的缺陷和软硬件等内部环境的漏洞容易被黑客利用导致系统被攻击、破坏。网络信息生态系统具备一定的删除、屏蔽、净化、修复功能，即恢复力。恢复力使系统具有自组织能力，使系统由无序走向有序并能承受、维持原稳定状态，同时具备学习、适应能力，各要素相互协调或者系统协同可使其逐步恢复，但是如果失衡严重会危害到网络信息生态系统的健康，产生不可估计的损失与严重后果，必须采取人工调控与干预措施。
3网络信息生态系统运行的驱动因子解析与机理模型构建
3.1运行驱动因子分析
明晰了网络信息生态系统的构成要素及失衡原因，针对失衡原因还需深入探究网络信息生态系统的运行机理，明确失衡的由来和系统运行过程中的流转情况，找出解决失衡的策略。根据文献归纳出网络信息生态系统利用实现、维持、恢复3种机制确保平衡：第一，实现机制是指网络信息生态系统可通过：分化网络信息生态位，生态位分化的越细，说明信息种类越多，越有利于信息种群的生长和发展;给予即时正反馈，正反馈使网络信息生态系统中的信息得以及时调整，让系统保持绿色健康发展;建立网络信息生态链，当需要新的网络信息生态系统或原有网络信息生态链不可修复时，可建立新的信息生态链，实现系统平衡;第二，维持机制是指网络信息生态系统可利用：信息人的自律和法律部门执法人员与信息管理员的监管;系统自我净化;倡导公平竞争与正确价值追求等维持系统平衡;第三，恢复机制是指网络信息生态系统出现问题时，利用自身恢复力去调节修复问题，或采取人工调控复原系统。根据网络信息生态系统“实现一一维持一一恢复”3种保持系统平衡的机制推导出系统合理运行的驱动因子及子因子。
3.1.1
网络信息生态系统实现机制的驱动因子
网络信息生态系统实现机制的驱动因子：第一，信息人获取信息资源的需求。人是社会性群体，无论信息人处于何种信息生态位均有获取信息的心理需要，信息需求是形成网络信息系统的基础，也是建立信息生态链的动力;第二，信息生态链的推拉作用。信息人根据自身需要建立信息生态链，信息生态链的上下位关系会存在信息流转、传递、接收等行为，这种行为形成一种推拉作用。推拉作用是指信息人在下游信息人的要求下会生产新信息并传递给下游信息人，下游信息人会对上游信息人产生反馈，反之亦然，推拉关系推动系统不断的运行。
3.1.2网络信息生态系统维持机制的驱动因子
维持网络信息生态系统平衡的驱动因子除了信息人的自律、他律外，还包含：第一，网络信息生态系统中信息人的价值实现。在价值追求上围绕经济利益、政治目的、文化传播与弘扬、社会建设与和谐、自我价值实现等的一种或多种形成价值链。价值是网络信息生态系统运行的驱动力之一，信息人正确的价值观和合理的价值追求促发系统健康发展，在网络上散播错误扭曲的价值观和非理性、不合理的价值追求会导致系统被污化，甚至崩溃，造成恐慌;第二，社交、交互的信息传递需要。通过网络交流维系人与人之间的关系，网络舆情也是维持系统运行的另一动力。社会网络舆情会刺激、唤起信息人的道德意识，传递正面优质信息，同时也有信息人散发恶意舆情和不良信息等，导致信息无序增长，在一定范围内虽能推动系统运行，但伴随负面影响;第三，创新发展需求。信息人为了保持与时俱进会产生自我知识更新的需要，为了争取资源会与其他信息人产生协作、竞争关系，维持系统运行。
3.1.3网络信息生态系统恢复机制的驱动因子
网络信息生态系统在净化系统时运用：第一，系统修复。网络信息生态系统本身具有一定的修复能力，为了恢复网络信息生态系统的平衡应设置相应的手段如采用过滤、净化、修复、屏蔽、删除等方法修复系统损伤;第二，人工调控与干预。当网络信息生态系统无法实现自我修复时，可实施人工调控与干预，确保系统运行顺利、通畅。
3.2运行机理模型构建
系统动力学是统一结构、功能、历史等方法的仿真技术，挖掘系统行为与内在控制紧密依赖关系发生变化的因果，因此利用系统动力学研究网络信息生态系统的运行机理并找出优化系统生态化的策略具有重要的实际应用价值。运用系统动力学软件iThink9.0.2绘制了网络信息生态系统的运行机理模型，如图3所示。
从上述网络信息生态系统平衡的实现机制、维持机制和恢复机制分析了系统运行的驱动因子，即获取信息资源需求、信息生态链的推拉作用、价值实现需求、社会与交互的信息传递需求、创新发展需求、净化系统(系统修复和人工调控)需求，每种驱动因子都有多种子因子共同作用。信息人的信息需求是推动网络信息生态系统的发展动力，信息人利用网络获取的资源包括视觉信息和听觉信息，视觉信息涵盖文本文档、视频、动画、图片等，听觉信息包含音频、视频等。这些信息资源的形式多样，呈大数据趋势且更新速度快，推动网络信息生态系统的发展;在网络中信息人的角色在不同时刻处于不同的信息生态位，并在链中生产、组织、传播、消费、分解信息，与信息的双向传递和反馈以链式依存关系存在，形成信息的流转、互利共生、动态平衡、价值增值和协调竞争5种运行机制，建立网络信息生态链让信息在链中通过推拉作用实现系统平衡;信息人对价值(政治目的、经濟价值、文化传播共享、社会和谐和自我价值实现等)的追求不同，为了实现价值诉求，会因利益驱使形成一条价值链，价值链有利于网络信息生态系统的运作;信息人的社交与交互需求，信息从广义上分为劣质信息和优质信息，劣质信息包括不良信息(虚假、病毒、谣言、不健康等信息)和杂乱信息(老化、冗余、失真、污染、不确定等信息)，信息人为了维系人际关系或者通过社交媒体等平台实现信息交流或舆情促进网络信息生态系统的运行;为了创新发展，信息人需要保持与时俱进和知识更新，信息人之间还存在协作竞争现象，促使系统的不断更新;网络信息生态系统本身的净化机能通过系统修复和人工调控实现系统的净化需求，过滤掉不良信息，删除冗余信息，清洁信息环境等。这些驱动因子及其子因子共同作用于网络信息生态系统，使系统得以运作。由于驱动因子在网络信息生态系统中的权重不同，在运行机理模型中对驱动因子进行了校验对比，实现驱动因子的合理分配。
4优化网络信息生态系统的策略
4.1建立信息人行为规范化机制
除了对信息人在网络中的不良行为比如散播虚假、不健康、非理性信息等进行信息素养教育外，还应建立规避机制。当信息人发表浏览不符合网络文明要求的信息时，及时弹出提示框，提醒信息人言行的不当之处，让信息人意识到自身行为的不妥并正确调节自身的认知与随意行为，删除不当言论。当信息人无视提示框并继续自身恶意行为时，对其发表的信息设立阻碍如发布不了或进行权限设置如除信息人本人外其他信息人无法浏览和下载，防止不良信息的恶意演绎演化。
4.2利用本体描述网络不良信息
网络信息生态系统本身具备一定的修复、恢复能力，但是修复力和恢复力还需进一步提高。针对网络中的不良信息一般采用举报、过滤、屏蔽、删除等手段，但是不良信息的语义异构多样，在净化过程中存在难度，考虑对网络中的不良信息构建本体(ontology)。知识工程师根据专家意见构建网络不良信息的本体库，利用本体对不良信息进行静态描述，将其共享概念加以形式化和显性的规定，并将本体存入到本体库中，校对网络信息与本体库中不良信息本体的异同，筛选出与不良信息本体相同的网络信息，进而采取相应技术加以屏蔽提高网络信息生态系统的纯净度与修复能力。
4.3制定语义推理规则挖掘隐藏的不良信息
网络信息的表达形式呈现多样化，需要对信息进行挖掘，为了发现潜在的不良信息需制定语义推理规则，同时借助语义推理机对网络信息进行推断，判断网络信息隐藏的含义，披露恶意信息。语义推理规则和推理机对某条不良信息进行演化推理时，将其衍化出的信息聚合成群落，形成关联，便于对信息的集中清理。
4.4安装缺陷或漏洞监测装置及时发现、修补信息环境
网络信息生态系统的信息环境要素包括内部环境和外部环境，在内部环境安装缺陷或漏洞监测装置，当发现管理政策和软硬件环境存在缺陷、漏洞时，给予及时提醒并采用手段或先进技术对缺陷进行修正，更新内部环境。肃清外部环境政治、文化、经济等出现的不良影响，为信息人营造风气良好的信息环境。
5结语
目前关于信息生态的研究得到国家省市级、社会科学、自然科学基金项目的支持，助推了信息生态的可持续发展。本文根据网络信息生态系统的概念和组成要素一一信息、信息人、信息环境构建了网络信息生态系统的概念模型，从信息人的错误认知、恶意态度和随意行为及信息质量低下、信息恶意演化与信息环境缺陷的角度分析了网络信息生态系统的失衡原因。在系统的概念模型和失衡原因的基础上分析网络信息生态系统运行的驱动因子和子因子，运用系统动力学构建网络信息生态系统的运行机理模型有助于概览网络信息生态系统運行的全貌。在掌握网络信息生态系统的运行机理下提出建立信息人行为规范化机制、构造不良信息的本体和本体库、制定语义推理规则和安装缺陷装置及时修复信息环境的漏洞等优化策略。但由于信息人的心理复杂多变、信息多源异构、信息环境缺陷不足等导致网络信息生态系统的平衡运行易出现问题，针对失衡，找出背后影响因素和调节手段的有效性以及驱动因子的权重还需深入量化研究。
动力系统分析范文第2篇
摘 要：时代的进步给铁路带来了较大的发展，很多新型的设备与工艺不断被应用到铁路的实际运营过程之中，但这种情况就对铁路机务系统机械动力设备的管理提出了新的要求，相关单位与工作人员要对机械动力设备的管理工作水平进行不断提升，以此来保证铁路部门的经济效益与工作效率[1]。在此背景之下，本文对铁路机务系统机械动力设备管理工作的优化进行了一些分析与探讨。
关键词：铁路机务系统；机械动力设备；优化管理
0 引言
随着铁路运用技术与设备的不断发展与进步，当前铁路机务系统对于机械动力设备的管理方式已经不能满足时代发展的需求，因此，需要对机械动力设备的使用、维修以及保养等各方面的管理工作进行优化，才能满足当前铁路事业的发展需要。这就要求铁路机务系统对国家与上级部门制定的关于机械设备管理的相关政策全面执行，并制定适合自身发展的管理方式，从而切实提高机械动力设备管理工作的水平，以适应新时期发展的要求，在保证铁路行车安全的同时，提高铁路单位的经济效益[2]。
1 铁路机务系统机械动力设备管理工作的主要任务和基本原则
铁路机务系统机械动力设备管理工作主要就是对铁路运行过程中所用的机械设备进行全方位的管控，从而保证机械设备的完整与正常运行。在进行机械动力设备的管理过程中，铁路机务系统要积极引入先进的技术手段，对现代化的设备管理方法重点应用，从而适应社会发展的需要，提高企业的生产经营能力；此外，一定要遵循以人为本的原则，坚持定人定机的两定制度，与包使用、包保管、报维修的“三包”制度。
2 铁路机械动力设备前期管理工作
2.1 铁路机务系统对机械动力设备的考察与选型
对铁路机械动力设备的考察与选型工作主要包含有以下几方面的内容：①机械动力设备是否经济使用、维修养护是否便捷以及是否具备生产先进性；②设备的交货时限及其价格，曾用者对其质量以及售后服务的评价；③设备通用、标准和系列化的程度；④设备是否符合国家的安全标准，是否满足运行过程的需要，是否达到了环境与职业健康的相关要求等。
2.2 铁路机械动力设备的安装、调试以及正式运行
铁路机械动力设备到货后，专门负责采购的工作人员应该按照预先签订的合同内容与相关的技术文件对设备进行验收，对设备的相关技术指标以及重要的维修配件、说明书、合格验证、附属配件等相关内容进行全面的检查，核对正确后再由各自的负责人签名；负责设备安装的技术人员要对设备进行及时组织安装，设备提供方也要派遣相应的工作人员到现场对设备的安装工作进行专业的指导，对动力设备的操作人员开展系统培训；在机械动力设备的实际使用过程中，若是出现问题，则要由铁路机务系统的工作人员负责开展索赔事宜，并且对设备运转过程中的相关资料与影响等进行全面收集，从而为索赔工作提供有力证明。
2.3 机械动力设备技术人员的工作内容
①对设备的使用情况进行定期、合理的巡检，对于设备使用过程中的问题及时发现并予以处理；②积极完善更新设备的维修管理技术，对现有的检查维修工艺进行改进，从而提高机械动力设备的检修质量；③对操作人员进行设备操作的相关培训，提高操作人员的专业技能；④做好机械动力设备日常的保养工作，保证设备的安全高效运行。
2.4 机械设备使用人员的必备素质与工作要求
机械设备使用人员必须要有良好的责任心，在使用机械动力设备的过程中严格遵照相关规定；要做好机械动力设备的日常保养工作，减少设备故障发生的概率，保证设备的工作效率；对设备的性能与机构进行深入研究，在安全事故发生时能够进行及时有效地临时处理；对设备管理的各种情况进行详尽、真实地记录，从而保障铁路机械动力设备管理工作的良好进行。
3 铁路机械动力设备的基础管理工作
3.1 铁路机械动力设备的档案及台账管理
首先，铁路机务系统要针对设备管理的相关内容建立起设备的档案、台账以及履历等。在设备使用过程中，根据设备的实际情况来对上述基础资料进行更正、修改。这些资料要由专门人员来进行管理。其次，铁路机务系统要对设备台账管理提起重视，自身建立起设备的总台账，同时要求各部门建立起设备分台账，在季度末时将总台账与分台账进行核对，的务必要做到账实一致。
3.2 对机械动力设备进行分类管理
根据机械动力设备对铁路运行的质量要求，可将其分为通用设备、主要设备及特种设备等几种不同的类型，根据设备的不同种类来对其采用针对性的管理方法，可以在很大程度上保证设备的使用效率，降低故障出现的几率。值得一提的是，针对特种设备要进行高强度的管理，具体来说，就是要对其保养、检修等方面的工作进行严格加强，对造成其故障的人为因素要采取严肃的处理，特种设备的随机附件要进行科学严谨的保管与存放。此外，对于铁路机械动力设备，也可以根据其具体任务、工艺、材料、工作精度等方面的不同，来对其管理工作进行不同方式的分类。
4 做好铁路机械动力设备管理的措施
4.1 对设备维护的组织架构进行明确
在铁路机械动力设备的管理工作中，维修团队是负责设备维修的中坚力量，负责设备运行过程中的维修与管理工作；设备操作人员则是对设备进行维护工作的一手工作人员，其负责对自身操作设备的日常检查、维护、清理与保养；车间管理人员主要是对维修部门进行支持与协助，来开展对设备的维修工作，同时适当监督操作人员的设备操作情况[3]。
4.2 完善设备的档案管理工作
对于铁路部门来讲，完善健全设备的档案管理工作不仅可以保证设备管理工作的连续性，还可以使企业对于自身的固定资产有明确的认知。一般来说，设备的档案管理工作应该包括对设备零配件、维修记录、技术改进、日常养护、配件采购、供应商与维修厂家信息等内容的管理。需要注意的是，档案管理工作一定要由专业的管理人员来负责。
4.3 制定科学合理的预防维修计划
根据设备的实际使用情况，制定科学合理的设备预防维修计划是铁路部门实现预防与系统管理的重要手段。按照一般情况来说，制定维修计划时要以时间为单位来进行，当前的预防维修计划一般可分为年度维修计划、季度维修计划、月维修计划以及周维修计划。
4.4 制定相关的设备维护指标与运行标准
以设备的相关技术与运行原理为标准，制定设备的维护指标与运行标准，可以使设备生产性能得以充分发挥的同时，保证设备的正常、安全运行，免于其他因素的干扰。对于不同类型的设备来说，其相应的维护指标与运行标准都是不尽相同的。此外，在任何情况下都要保持主要设备的良好运行，是设备维护人员与操作人员在工作过程中应该注意的重要问题。
4.5 制定相关岗位的具体设备管理制度
各岗位的设备管理制度相加就是企业的整体管理制度，因此要对各岗位设备管理制度的制定提起一定的重视。在制定岗位设备管理制度时，应该考虑到设备的操作流程、安全操作规范、日常的维修与清理、相关工具的管理等一系列内容。总而言之，要保证设备管理制度制定过程中的严谨、科学，从而保证最终制定出来的设备管理制度具有较高的执行力，以确保铁路机械动力设备的安全良好运行。
5 结束语
总体来说，铁路机械动力设备管理是铁路机务系统工作中较为重要的内容，其直接关系到了铁路企业的整体发展。在铁路企业中，对机械动力设备造成最根本影响的因素就是企业的设备管理工作，也就是说，铁路设备管理水平高低的根本影响因素不是设备的技术水平高低或者维修、操作人员的专业水平，而是管理部门对于管理工作的重视程度以及管理人员的思想水平，这就要求其对管理工作提起重视，不断完善铁路机械动力设备的管理工作，保障设备的正常运行，从而保证铁路企业的综合效益。
参 考 文 献
[1] 郭恩明.新形势下铁路机械动力设备管理工作的探讨与设想[J].铁路采购与物流，2013（05）：59-60.
[2] 米云龙.铁路机械动力设备技术信息管理系统技术分析[J].科技与企业，2014（18）：11.
[3] 张广才.铁路机械动力设备管理工作的思考[J].硅谷，2009（09）：189+187.
动力系统分析范文第3篇
摘 要：本文基于乘用车的动力学模型，采用同一款实物轮胎生成不同种类的轮胎模型，通过虚拟试验场的计算方式，研究了这些轮胎模型在动力学载荷计算过程中的一致性和计算效率问题。在轮胎试验测试数据的基础上，利用专业的轮胎模型辨识软件，生成了三种轮胎模型作为研究对象，分别是FTire模型、CDTire31模型和CDTire50模型。为了使车辆动力学模型更接近实际车辆性能，在动力学建模过程中对车辆底盘件进行了柔性化处理。
关键词：轮胎模型;虚拟试验场;动力学;柔性化
前 言
國内汽车行业快速发展的同时，各企业之间又面临新的竞争和挑战。良好的车辆性能，对提升品牌竞争力具有很大帮助，其中车辆具备较好的耐用性是达到车辆性能目标的基础。传统的疲劳耐久开发路线都是利用物理样车进行载荷谱的采集工作，然后进行后续的底盘车身疲劳计算。这种开发方式存在一定的滞后性，多数企业在样车制作完成以后，可优化空间较小，同时大量的试验测试也消耗很多的人力和物力资源[1-2]。鉴于以上因素，基于虚拟试验场的研发方式得到越来越多国内主机厂的关注和认可[3-4]。其中国内一些车辆企业已经将该方法应用到部分车型的开发当中[5-7]。
虚拟试验场技术在研发周期上具备一定的优势，在车辆三维数据模型阶段就可以进行疲劳载荷的提取，预测车辆部件疲劳寿命和风险位置，有效的缩短车辆开发周期。
在成本控制方面，相比于传统的疲劳耐久开发需要进行大量的实车试验来采集载荷谱，虚拟试验场的研发方式可以为企业节省试验成本。
虚拟试验场技术中有三个重要因素：高精度的轮胎模型、合理可靠的试验场三维数字路面、精确的整车动力学模型[8-10]。目前国内各大试验场基本都已经建立了自己的数字路面库，车辆企业对动力学模型的搭建也具备较丰富的经验。
在轮胎模型应用方面CDTire和FTire轮胎模型在车辆动态载荷提取方面使用较为广泛[11-12]。FTire模型是基于柔性环假设的3D非线性面内和面外轮胎仿真分析模型，属于空间三维非线性的结构化轮胎模型;CDTire模型是基于轮胎实物结构组成得到的物理模型，根据轮胎横断面的各层组成成分，建立多层组合的环状模型。CDTire常用于动力学载荷提取的模型包含CDTire31模型和CDTire50模型。相比于CDTire31模型，CDTire50模型在Y向（即轮胎轴向）包含更多的载荷信息。目前国内对于单种轮胎模型应用的研究较多，而对于多种轮胎模型之间的应用对比研究较少。
鉴于此，本文针对CDTire31、CDTire50以及FTire三种轮胎模型在整车虚拟试验场动力学提载方面的应用效果进行对比研究。目前主流的动力学软件均可以兼容以上提到的轮胎模型和三维数字路面。
1 三维数字路面
目前常见的三维数字路面格式有CRG、RDF，不同格式数字路面与轮胎模型的兼容性有一定差异。其中，CRG格式的数字路面与多种轮胎模型具备较好的兼容性，因此诸多研究机构将CRG格式作为标准输入路面[14]。
RDF格式路面通常由一系列的空间三角形组成三维路面，如图1所示，图片中的路面片段有6个节点，通过1～6号节点定义了4个三角形路面元素A、B、C和D;三角形的法向方向朝外，并定义相应的摩擦系数。
CRG格式路面沿着道路前进方有一条中心线，在中心线的两侧分布着矩形单元，通过这些矩形单元的节点空间位置来反应道路的高程信息。矩形单元沿道路中线方向形成等间距的若干份，在宽度方向上可以灵活定义不同的间距，用来描述各种复杂特征的路面。CRG格式路面的具体原理如图2所示：
本文采用的是试验场的CRG格式数字路面，该数字路面是通过激光设备扫描路面形貌以及场地图纸重构的方式生成。
2 轮胎模型
轮胎模型的生成过程，如图4所示。对于常用的轮胎模型来讲，不管是FTire模型还是CDTire模型，其整体的生成过程是相似的。主要分为两部分的工作，第一部分就是轮胎测试试验，根据规定的测试规范和测试项目对实物轮胎进行测试，获取所需的一系列测试结果数据。第二部分就是将这些测试数据导入到专门的轮胎辨识软件中，由专业的轮胎模型辨识工程师进行处理。完成这两部分工作以后，就可以获得工程可用的轮胎模型文件。在本文的研究中，采用以上这种方式辨识生成了FTire模型、CDTire31模型和CDTire50模型来进行仿真应用。其中CDTire50模型是辨识生成的结构与非线性参数最完整的一种轮胎模型，CDTire31模型与CDTire50模型相比，在轮胎模型的轴向进行了部分参数简化，用来提高计算效率。
3 整车动力学模型
通过动力学模型的输入参数，搭建整车动力学模型。由于实际的车辆底盘结构并非完全的刚性结构连接体，因此采用刚柔耦合的方式模拟车辆底盘部件，这样可以保证动力学模型底盘结构更接近实际车辆的底盘特性。衬套参数在动力学模型中非常关键，本模型中涉及的衬套刚度参数均为试验测试所得，阻尼参数根据工程经验进行合理设置。
动力学模型中，包含的柔性体结构如下，前悬架：摆臂、前副车架;后悬架：摆臂、后副车架、纵臂、上拉杆;前后悬架的稳定杆均采用非线性梁建模。搭建完毕的整车动力学模型如图5所示，为了更清楚的展示底盘结构，在此对车身进行了隐藏。动力学模型搭建完成以后，经过K&C测试的试验数据将模型进行对标，从而保证整车动力学模型的准确性。
车辆底盘多体动力学系统的自由度（DOF）可用以下公式表示：
式中，n表示活动部件总数;pi表示第i个运动副的约束条件数目，m表示运动副总数;qj表示第j个系统原动机的驱动约束条件数目，x表示原动机总数目;Rk表示其他的约束条件数目。整个系统的自由度数目决定了该机构的分析类型：运动学分析或者动力学分析。当系统的总的自由度DOF>0时，可以对系统进行运动学分析。根据拉格朗日方程建立多刚体系统运动微分方程，基于广义坐标系对部件进行方位描述，对于刚体i，采用质心在惯性坐标系中的笛卡尔坐标系与反应刚体方位的欧拉角作为广义坐标系：
即每个刚体均采用六个广义坐标进行描述。应用拉格朗日待定乘子法，可以获得系统的動力学方程：
表示非完整的约束方程;T表示系统动能;q表示广义力矩阵;ρ表示对应于完整约束的拉格朗日乘子列阵;μ表示对应于非完整约束的拉格朗日乘子列阵。通过求解式（4）可获得底盘系统实时运动状态。
4 计算结果
整车动力学模型配合三种轮胎模型，在所选定的四种数字路面上进行了仿真计算，四种路面的名称非别是过坎路、方坑路、正弦路、扭曲路。选取这些道路的原因是：1、过坎路可以近似的模拟车辆过减速带情景;2、方坑路工况模拟了一个大的轮胎冲击场景;3、正弦路提供了一种比较规律的路面激励源;4、扭曲路可以让车辆的侧向载荷更明显。提取车辆右前轮轮心位置X、Y、Z三向力的动态载荷曲线进行对比研究，计算结果曲线如图6汇总所示。四种路面车辆行进的速度参数如表1所示：
对图6中仿真计算的曲线结果进行进行分析，并对三种轮胎模型计算效率进行汇总统计。对比CDTire31、CDTire50以及FTire三种轮胎模型对应的轮心载荷提取结果可以看出，在四种不同的道路上，Z向载荷通道的曲线波峰数值均为最大。说明整个车辆运动过程中，轮心处Z向的力载荷为主要载荷通道。同时观察四幅Z向力载荷的曲线对比图可以发现，三种轮胎模型对应的载荷曲线重合度很高，X向和Y向的载荷曲线存在一定的差异，但曲线波动趋势并没有相差很大。
从三种轮胎模型的计算效率来看，在同一台计算机上计算完成后，对计算时长进行了统计比较，如表2所示。其中，在过坎路工况下，三种轮胎模型所用的计算时长比较如下：CDTire31 <CDTire50<FTire，其余三条道路下，所用时长比较如下：CDTire31< FTire < CDTire50。四条道路综合时长比较如下：CDTire31< FTire < CDTire50。
因此，在载荷曲线计算结果相差较小的前提下，CDTire31轮胎模型的计算效率明显高于另外两种轮胎模型。在工程开发中，能够节省较多的时间。
5 结论
三种不同的轮胎模型在四种典型道路工况下提取轮心处的X、Y和Z三向载荷进行对比，曲线结果相似度较高。说明三种轮胎模型在动力学载荷提取应用中，具有类似的性能表现。
在保持较高的结果相似性的同时，三种轮胎模型的计算效率有较大的区别。其中CDTire31轮胎模型的计算效率最高，CDTire50轮胎模型与FTire轮胎模型在不同的计算工况下计算效率各有高低。
综合四条道路的计算效率来讲，CDTire31轮胎模型高于FTire轮胎模型，同时FTire轮胎模型又高于CDTire50轮胎模型。
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动力系统分析范文第4篇
谭雅玲国际金融专论
近期国际金融市场从表象上看，似乎日元汇率的变动焦点突出，呈现美元脆弱性扩大 的 局面，并导致国际金价和国际石油价格上涨明显。国际金融市场波动性已经明显地出现市场 心理超越经济信心影响和技术主导压制政策效果实施的特点，虽然国际金融关注的焦点似乎 从美国转向日本，然而，仔细冷静分析则可以发现，这与我国经济金融联系也较为紧密，对 我国潜在风险更值得关注与研究，其中包括汇率、经济等多层面的潜在压力。
首先日元升值的内外因素本质，或许依然是压人民币升值。从近期日元走势看，汇率水 平上扬突出，并且扩大，日元兑美元出现110－106跳跃性上涨，幅度之大和速度之快，主要 源于是日本干预政策的变化，并伴随日本财年临近而出现日元资金明显的调整趋势，日元汇 率波动在所难免。
日元干预策略的转变。近期突出的变化就是日本央行转变干预政策，采取放任市场的应 对策略，使得日元急剧大幅走升。一方面是日本政府干预举措的一种调整，先前面对国际市 场投机性风险的上升，日本政府加大干预力度，不仅干预资金规模远远超出去年水平，且预 算数据大大增加，2003年1月至2004年2月止，日本已经抛售了30万亿日元（2800亿美元）。 尤其是财年结束周期的临近，这种干预似乎对日元具有抵御作用，多数出口商已经完成美元 兑日元的转换，进而呈现日本政策性的调整，但并不意味日本放弃干预，而是策略技术的表 现。日本企业前段借助日本大规模干预的日元价格“优势”，借助日元低点汇回资金，有助 于日本投资人获得丰厚利润。另一方面则在于日本整体金融改革的反思与思考转变。日本整 体金融改革观念和措施已经开始显示政策策略对日本经济复苏的支持作用，特别是去年年底 以来，对金融机构和资本市场关注与对应的转变，已经对金融机构效益和经济基本面具有影 响；而货币政策贬值取向的反思，使得日元汇率水平弱中有强，对日本经济、贸易以及金融 形成“适应”和“顺应”效果。尤其是在国际金融竞争激烈的当今，日本一定程度上开始考 虑和关注货币作用对经济金融以及贸易信心心理的作用，这种转变已经对日本经济复苏具有 推助力。因此，面对经济复苏相对利好的形势，以及国际经济金融、乃至政治环境的波动甚 至动荡，日本干预策略的突然转变，以及灵活性的转变，均对日元走高具有重要影响。
日本财年决算资金的转流。伴随日本政府干预汇市的暂停，日本企业资金大量回流，以 应对企业决算的需要，毕竟日本作为世界第二大经济大国，经济实力，特别是资金规模势力 依然明显存在，财年企业结帐的集中操作，以及经济复苏改善乐观条件和前景，均减轻了经 济复苏对强劲出口的依赖性，而通货紧缩的缓解也降低汇率波动对物价的影响，市场短期愈 发看好日本经济复苏；并伴之股市上涨，日元升值水涨船高。此外，国际金融市场在美联储 例会之后保持利率稳定，使美国加息预期弱化，日本投资人超卖外国公债，大量兑回日元， 形成日元资产支撑的多层面反应，日元汇率上扬扩大。
地缘政治和政策心理的转向。全球外汇市场乃至金融市场由于近期西班牙爆炸事件的影 响，恐慌心理尚未平息，欧洲一些国家接连受到恐怖警告的骚扰，美国也有恐怖因素干扰， 欧美金融市场心理恐慌延续不断，地缘政治心理干扰性导致美元脆弱、欧元乏力。相比较日 本恐慌避险效应也是形成日元走强的因素之一。虽然瑞郎作为公认的避险性凸显，英镑经济 利好支持扩大，欧元技术性因素扶持有依托，但地缘政治的心理，使这些货币有抑制性，汇 率水平跌宕难定。加之，美联储3月16日例会保持利率稳定，使其加息预期有所调整，美元 经济忧虑并没有消除，经济不确定因素依然严重，美元政策与技术指导对美元投资心理有所 抑制，也致使美元走跌，日元上升。
基于上述因素引发的思考点在于：由于日元升值和美元贬值扩大，亚洲主要货币自去年 以来也持续走升。从表面看，似乎日元变动是内部自身的事情，但联系周边和美元状况，或 许具有美日货币政策“默契”的可能，这种可能潜在风险则是更大程度上针对我国人民币问 题而起。尤其是日本和美国经济已经有复苏迹象，相对乐观凸显，但未来经济前景依然具有 较大的不确定性。但美日为了维持各自经济复苏的态势，他们势必将会创造各自经济需要的 条件与环境，其中不可否定“嫉妒”我国经济相对利好的出口和投资吸引力，美欧将会继续 以我国人民币升值作为目标，利用周边环境与条件，继续干预或指责我国人民币升值。因此 ，我们对于国际上人民币升值的压力和风险不可掉以轻心，应有必要的防范准备与措施。
其次是日元兑美元转换中，美元报价产品的价格风险依然有针对我国的可能。从日本干 预角度看，干预举措实施力度以及变化有日本国内因素，同时也源于国际因素，但更为重要 的是这种结果直接影响着美元和美元报价相关层面的变化，对日本经济利益的影响，连带着 对周边或我国的影响，依然是不能不顾及和思考的。
经济复苏难有定数。目前日本经济复苏数据显示乐观，特别是去年第四季度的经济增 长大幅走高1.6％，不仅显示日本经济复苏的持续扩大，而且也在信心心理上刺激投资，日 本股市的上涨，一定作用来源于经济刺激作用，而更多是政府注资和提振举措的效率，投资 信心恢复促使股市转旺。日本经济复苏明显的表现在于自然经济周期恢复性，外围环境对比 性，政策转变态势明显，进而出现民间企业设备投资增长，去年第四季度达到5.1％的水平 ，2003年全年为11.1％；同时出口业绩明显，全年4－9月份的经济增长中有1/3来自出口的 贡献率。尤为明显的还在于银行金融机构不良资产状况的好转，日本金融机构的不良资产比 例已经从2002年年底8.1％下降到2003年7月底的7.2％，预计2004年将降到6％，2006年更降 至3％－4％。日本银行历时4年的贷款下降现象在2月份已经开始出现缓解的迹象。日本银行 周一宣布，银行贷款较去年同期下跌4.4％。这是银行贷款连续第38个月下跌，但较1月份的 4.6％跌幅微有改善，自2001年1月以来，这一数字逐月向下，显示银行也在好转。日本银行 一直努力清理上世纪80年代经济泡沫遗留下来的巨额坏账，2月份日本银行和信用合作社总 贷款额为40800亿美元，但如果不计算信用合作社和排除证券化等因素，贷款额较去年同期 仅下降1.7％，是2001年6月以来最小的跌幅。日本经济好转是银行贷款改善的环境乃至政策 因素，而贷款的增加也推进了经济复苏，两者具有连带关系。日本严重干扰经济的不良资产 等金融问题的缓解，从信心心理上给予经济复苏希望和动力。但是并非日本经济已经完全复 苏，经济前景依然具有较大的不确定性，主要表现在，经济问题沉淀时间过长，且结构性问 题突出，并非一朝一夕可以改变；尤其是占经济总量55％的消费没有恢复，消费信心和储蓄 率扭曲表明经济复苏缺乏支撑，经济短期、周期复苏特征存在。此外，受国际经济贸易关系 复杂性的影响，特别是货币格局竞争性，使日元被动顺从明显，货币价值在一定程度上受制 美元，给予經济复苏的不确定因素短期难以消除，使经济难以确定真实和“虚假”。
防范投机应对紧迫。2003年至今，日本央行对外汇市场的干预逐渐升级，干预资金规模 上升幅度之大，是市场所料不及的。日本财务省在去年20万亿日元干预基础上，今年大幅提 高干预资金的规模，由2003年度的79万亿日元提高到140万亿日元，而今年头两个月已经投 入10.5万亿日元（约891.5亿美元），阻止日元升值，但从实际结果看微乎其微。目前市场 对日本政府的干预保持警觉状态，而日本政府对于市场投机具有提防心理，干预主要意义是 应对国际市场投机的推波助澜，防止因汇率问题影响日本经济复苏和政策措施实施效果。
货币与经济反转思变。今年以来日元升值似乎并不完全是因日本经济复苏所带动，在一 定程度上具有美国货币政策“胁迫”因素，也有日本货币政策策略的主旨。一方面美国货币 政策需要强势引导弱化价格，美国主导依然突出，技术技巧运用灵活；另一方面也是日本自 身周期策略的体现，或许是日本政府防范未来财年资金回流的一种准备性策略，防止日元过 度的大起大落的一种铺垫。面对国际货币领域的激烈竞争，日元国际货币地位与作用的保留 面临压力，有被边缘化的可能，美欧货币的竞争力明显强于日元，从经济利益和金融发展角 度看，日本在努力维持日元国际作用与影响，而过去几年日元弱势取向，在某种程度上伤害 了日本货币，并对经济信心心理具有影响。而从日元贬值对日本经济复苏的作用看，是十分 有限的。当前日本经济复苏中出口的支持也并非日元作用，而是中国以及东南亚经济相对利 好的发展趋势，促使日本出口旺盛，日元升值对日本经济的影响并不大。货币政策指导思路 和策略的变化，是日元走势调整的重要因素之一，也有应对防范我国地区竞争力的考虑。
从上述分析判断可以思考的问题在于：日元和欧元一段时间以来的升值并非意味美元反 弹周期来到，与美元贬值相比，目前的美元反弹远没有美元缩水快，反之可能预示美元将会 有更大幅度的贬值。理由在于美国经济利好中有忧虑，经济政策支持空间具有不匹配和矛盾 面压力，日本经济复苏有不确定因素，很难定论经济将持续复苏，因此与美元有联系的金融 和战略资源产品的大幅走升，其中金价重上400美元，油价接近40美元，达到13年来的最高 水准。而这些金融或资源战略产品就全球而言，对国别、区域和世界整体经济具有重要影响 。但相对而言，美日具有相对“优势”或主导作用，直接或间接针对的目标，依然可能是我 国。尤其是石油价格的上涨，其中既有石油需求和经济复苏增长的需求，同时也与美日、美 俄、美欧等主要发达国家石油生产和储备战略策略联系，而我国石油需求和对国际市场的依 存众所周知，潜在的风险不可掉以轻心，不能忽视当前和未来油价潜在的打击与影响，而最 终目的可能依然与人民币升值具有关联。
近期标准普尔预测的数据显示，由于人民币升值预期的存在，流入我国的“热钱”估计 已经达到500－600亿美元，这些投机可能包括贸易结算预期的“炒作”，股市资金的投机， 已放开的相关市场的资金流入等；而从香港股市前段时期的涨幅看，经济与政策面尚无变动 ，股市中热钱炒作国企股较为突出，进而推高股价水平，加大人民币游资的流动面扩大。
外汇投机虽然是金融市场最为常见的一种投机，但基于不同的环境与条件，其所产生的 影响将会有所不同。目前外汇市场投机性因素存在，一方面是力图从汇率波动中获利，运用 利差效应获取利润；另一方面也有国家利益和政治因素交织，其中包括一些国家或地区政治 需求以及地缘政治风险较为集中，但是无论外汇投机的“空头”或“卖空”和“多头”或“ 买空”，都不利于国家经济政治稳定。尤其是对外开放程度较高、本国经济发展对外部条件 依赖较强、进出口贸易占国民生产总值比重较大、外资投入过快过多的国家和地区，汇率的 变动对国家经济的影响程度越大。因此，为避免受热钱之害，我国必须制定合理的汇率机制 ，充分运用汇率的经济杠杆作用，这才是最终解决之道。
动力系统分析范文第5篇
由于科技的发展愈来愈快, 电子控制技术的成本变得廉价, 传统的动力转向系统已经不能够满足人民对于汽车的期望要求, 随之兴起有着很大优势的汽车电子控制动力转向系统。这个系统可以在低速与高速时, 提高转向系统的稳定性, 节省能源, 设计简单等优点。但目前我国技术的制约, 在我国汽车电子控制转向系统的设计方面仍然有许多问题需要进一步的改进, 以使汽车在各方面性能上达到更好的效果。
2 汽车电子控制动力转向系统结构和性能
2.1 结构原理
汽车电子控制动力转向系统主要是由传感器、电动机、减速机结构和ECU组成的, 为了调整汽车在行驶过程中动力的大小来实现汽车的转向。一般情况下, 要及时的获得当前汽车的各种工作状态并进行判断相应的电流和转向, 使汽车获得合适的动力和扭矩, 实现汽车高速平稳的行驶和转向。机械液压动力转向系统主要由机械部件组成, 是将发动机的一些功率用于系统的转向力, 从而实现汽车的转向。
对于汽车电子控制动力转向系统工作过程是先用传感器测出汽车的速度, 和转向扭矩, 并把这些信息发给ECU, 来计算出合适的助力矩, 然后将助力矩的信息转化为电流传给电动机, 让电动机根据这些信息进行工作, 使汽车顺利进行转向。当汽车需要结束转向时, 驾驶员可以直接松开方向盘, 控制器则会控制电机将汽车变为正常的状态。
2.2 性能特点
(1) .汽车转向性能提高, 改善驾驶员的感受
汽车电子控制动力转向系统可以通过相关连的软件进行控制, 可以让汽车行驶在各种速度下都可以得到平稳的转向, 其在低温状态下仍然可以保证良好的运行状况, 这让人们感觉到汽车变得轻捷, 从而让驾驶员得到更好的感受。当汽车在转向时, 到一定的角度后被释放时, 这个系统可以帮助汽车回到正常的样子, 保证汽车各个方面性能都正常使用, 并且减小在回到正常状态下的方向盘针对的现象, 比传统系统的震颤方面减少百分之二十五到三十, 这样的良好性能可以让驾驶员感觉方便和舒心。
(2) 便于设计, 节能环保
汽车电子控制动力转向系统的设计更加的简单, 而且体积小, 占用的空间小, 所以更容易进行集中的设计和装配, 成本降低。又因为电子控制动力转向系统只在汽车需要转向的时候才工作, 而传统的则一直处于工作状态, 而且燃油相对来说造成碳排放量的增大, 所以相比较传统的, 汽车电子控制动力转向系统更加的节省能源, 比传统系统保护环境, 是可持续发展的一种新型系统。他不仅减少了非再生能源的消耗和整体能耗, 而且还成本较低, 便于设计和推广。
3 汽车电子控制动力转向系统的发展趋势
近几年, 针对于汽车电子动力转向系统的发展的很迅速, 在其系统的发热, 自重, 损耗等方面的研究取得了大幅度的增加。已经用在汽车上, 并且显示出其良好的性能。就我国现在的研究, 觉得汽车电子控制动力转向应该应用于以下两点上:
3.1 综合控制和技术改进
对于在汽车转向过程中的角度, 速度, 加速度等方面进行综合分析评测, 计算出最好的控制数据, 进行更好的控制。尤其对于动力的控制上, 要着重进行确定, 让其对于电机更加好的控制, 增强转向的可靠性, 保障驾驶人的生命安全。最好将整个车子的控制系统相连, 从整体上考虑汽车系统之间的协调, 集中全面的进行控制。
在汽车电子控制动力转向系统中, 我们的目标应该是:能够完全提供转动力并且响应迅速, 可以实现正反两个方向的转动和转向随动作用。就目前看来, 未来在综合控制和技术改进方面, 将会重点进行, 并且做出一些重大的突破和进展。
3.2 降低成本提高性能
更大的减少其所占面积体积, 进行流水线的安装设计, 降低汽车电子控制动力转向系统整体的成本, 实现汽车价格降低, 变得更加的普遍。当然在降低成本的基础上要将其装配的合理科学, 在使用中感受其舒适方便, 还要禁得住驾驶人员的长期使用, 减少出错概率, 实现安全可靠性的提高。降低成本才能推广电子控制动力转向系统的应用范围和前景, 实现更好的被使用在汽车的各种款项上, 实现汽车行业的新革命。以后对于这方面应该会有很大的开发设计空间, 来使汽车的性能和价格达到最佳的状态, 更好的设计出更佳的汽车。
4 结语
综上所述, 汽车电子控制动力转向系统通过我们全面考虑下进行合理的设计与改造, 是可以变得更好, 更符合社会需求的系统, 将得到更加广泛的应用。机械动力转向系统对于一些性能不高要求的汽车仍适用, 液压动力转向系统则因为其技术的成熟还可以在一些不错性能的汽车上应用, 对于要求高的汽车, 则需要我们用电子控制系统, 这样既可以让汽车更好更加发展, 也可以提高我们的生活质量。
摘要：随着我国现代经济的快速增长, 使得汽车变得普遍起来, 人们对于汽车各方面的需求变得更加多, 例如在速度等方面的追求。但现在我国汽车中大规模使用的液压式动力转向系统虽然设计方面较为全面, 但仍然有许多的不足, 如它的结构设计复杂, 能耗很大等问题让它的应用变得具有局限性。所以, 针对其不足, 我们发展出电子控制动力转向系统, 这样可以在节省能耗损失等方面做出改进。本文主要从汽车电子控制动力转向系统出发, 针对目前其发展的状况做出一些探究。
关键词：汽车,电子控制,动力转向系统,探究
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动力系统分析范文第6篇
1 现有仿真软件
随着计算机技术的发展, 仿真已成为混合动力汽车重要的分析手段, 推出了多种混合动力力仿真软件。
目前有代表性的软件有德国d Space公司开发的ASM (Automotive Simulation Models) 仿真模型库、美国国家再生能源实验室 (National Renewable Energy Laboratory, 简称NREL) 开发的ADVISOR (Advanced Vehicle Simulator, 先进汽车模拟程序) 、奥地利AVL公司研究开发的CRUISE仿真分析软件、基于MAT-LAB电力系统分析工具包PSAT稳态仿真软件、奥地利AVL公司研究开发的CRUISE仿真分析软件等。
但上述已有的混合动力仿真软件或实时性差、或与控制逻辑对接能力差、或开放性差, 尤其是发动机模型, 不能满足本研究的要求, 需要自主开发。
2 仿真方法
根据仿真方法信息流向的不同, 混合动力系统仿真方法可以分为前向仿真和逆向仿真两种。
(1) 前向仿真, 以驾驶员的意图为输入, 计算在驾驶循环操作下仿真系统运行状态, 所以数据流向与实车操作过程中的能量流方向相同, 计算过程与汽车行驶时各部件的实际工作过程相一致。在前向仿真中, 驾驶员模型是数据流的输入, 整车控制器从驾驶员模型得到油门开度和制动踏板开度, 然后由整车控制器根据控制策略进行转矩需求和能量分配, 将转矩需求和状态参数发送给各个子系统。
由于前向仿真以驾驶员的意图体现路况需求, 而驾驶员的意图直接作为控制系统驾驶循环的输入, 它对控制逻辑的调用过程和实车在路上的状态一致, 所以前向仿真对系统控制逻辑开发更有利, 更直接。
(2) 逆向仿真, 以系统的需求对象为输入条件, 即将假定的驾驶循环路况特征为系统输入, 根据工况需求仿真得到系统工作需求和各子系统的状态需求。逆向仿真更着重于系统性能的体现。在仿真过程中, 以系统需求为输入, 根据各子系统的性能参数和工况特性, 如驱动系统各部件必须具备和可以得到的转矩、转速、功率等信息, 得到各子系统所需的能量消耗, 进而得到整车系统在设定的行驶循环工况下的燃油消耗和电池电量消耗。
逆向仿真模型结构简单, 模型运行时间短, 能较好地反映系统性能特征, 当在特征路况下进行系统设计、性能匹配等工作时, 逆向仿真可以提供有效支持。
3 建模方法
仿真系统从使用的建模方法又可以分为实验数据法、理论机理法以及两种模式结合的复合仿真。在混合动力系统中发动机模型构造复杂, 很难线形化, 所以混合动力系统中发动机采用的仿真建模方法通常直接决定了系统的建模方法。
(1) 实验数据仿真法, 根据大量的台架实验数据, 以经验MAP或者数据拟合公式的方式确定某一款发动机输入输出特性。该方法建立的模型主要由实验得来的经验MAP和数据参数构成。
(2) 理论机理仿真法, 依托动力学原理、流体力学知识、燃烧理论和热传导理论等, 分析发动机的工作过程, 将发动机的物理实物公式化, 建立运动机构的动力学方程。
(3) 复合仿真法, 结合试验数据和理论公式。一方面, 利用试验数据得出简化的特性数据, 完成难以公式归纳和有大量闭环迭代的仿真部分, 满足理论公式边界条件要求;另一方面, 需要将理论公式与试验数据接合, 用离散化方法消除其可能存在的迭代收敛影响, 将复杂的数学问题简化成可执行的仿真逻辑构架。该仿真方式偶尔在复杂的电控系统控制逻辑中见到, 其仿真模型通常用于计算目标设定值和估算值。
实验数据法, 仿真模型简单, 仅依靠一个或几个经验数据函数就可以完成混合动力发动机的仿真模型, 其优越性在混合动力整车性能分析过程中得到体现。但难以描述发动机的实时特性, 无法与控制逻辑连接, 也体现不出发动机控制系统参数变化引起的系统性能变化。理论仿真模型计算时间长, 需要大量的外边界条件, 迭代计算过程与真实电控制系统控制过程不同, 造成仿真与实际控制输入信号无法兼容。
仅单独使用试验数据法、理论机理法, 或者两种方法建立的模块简单拼接都不满足系统实时性以及与和真实控制逻辑连接的需求。而使用复合仿真模式搭建动态发动机模型, 虽然理论理解能力要求高——需要对多处收敛公式进行解环处理, 工作量大——大量的数据分析和边界条件规划, 但却是建立实时性发动机瞬态特性数据仿真模型, 并与真实控制策略对接的唯一手段。
4 结语
通过分析已有的仿真软件、仿真方法和建模方法, 本文建立自主开发的混合动力柴油机瞬态仿真模型, 并在此基础上通过前向仿真方式完成混合动力系统模型及数据分析处理软件。
摘要：通过对混合动力柴油机仿真软件、仿真方法和建模方法的分析, 发现现有仿真软件的不足, 需要通过前向仿真方式自主开发混合动力系统模型及数据分析处理软件。
关键词：混合动力柴油机,仿真,建模
参考文献