编号: 冷却系统设计规范 编制：万涛 校对: 审核: 批准: 厦门金龙联合汽车工业有限公司技术中心 年月曰
第2页 一、概述 要使发动机正常工作，必须使其得到适度的冷却，冷却不足或冷却过度均会带来严 重的影响。 发动机过热，会破坏各运动机件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增 特别是活塞 环和气缸壁之间的运动，严重时会发生烧蚀、卡滞，使发动 “拉缸”现象，刮伤活塞或气缸，更严重时还会发生连杆打烂气缸体现 油变稀，运动机件间的油膜破坏，造成干摩擦或半干摩擦，加速磨损。 同时会降低发动 机充气量，使发动机功率下降。 发动机过度冷却时，由于冷却水带走太多热量，使发动机功率下降、动力性能变差。 发动机过冷，气缸磨损加剧。同时，由于过冷，混合气形成的液体，容易进入曲轴箱使 润 滑油变稀，影响润滑作用。 由此可见，使发 动机工作温度保持在最适宜范围内的冷却系，是何其重要。一般地, 发动机最适宜的工作温度是其气缸盖处冷却水温度保持在 80C ~90C ,此时发动机的动力 性、经济性最好。 、冷却系统设计的总体要求 a ）具有足够的冷却能力，保证在所有工况下发动机出水温度低于所要求的许用值（ 般为55°); 冷却系统的设计应保证散热器上水室的温度不超过99 Co 采用105 kPa 压力盖，在不连续工况运行下，最高水温允许到 110 C,但一年中 水温达到和 超过99 C 的时间不应超 过50 ho 冷却液的膨胀容积应等于整个系统冷却液容量的 6 %o 冷却系统必须用 不低于19 L/min 的速度加注冷却液，直至达到应有的冷却液平面, 以保证 所有工作条件下气缸体水套内冷却液能保持正常的压力。 三、冷却系统的构成 液体冷却系主要由以下部件组成：散热器、风扇、风扇护风罩、皮带轮、风扇离合器、 水泵、节温器、副水箱、发动机进水管、发动机出水管、散热器除气管、发动机除气管冷却不足, 加，磨损加剧, 机停转或者发生 象。也会使润滑 a) C ） d) e)
线控两轮平衡车的建模 与控制研究 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
线性系统理论 上机实验报告 题目：两轮平衡小车的建模与控制研究 完成时间：2016-11-29 1.研究背景及意义 现代社会人们活动范围已经大大延伸，交通对于每个人都十分重要。交通工具的选择则是重中之重，是全社会关注的焦点。 随着社会经济的发展，人民生活水平的提高，越来越多的小汽车走进了寻常百姓家。汽车快捷方便、省时省力，现代化程度高，种类繁多的个性化设计满足了不同人的需求。但它体积大、重量大、污染大、噪声大、耗油大、技术复杂、使用不便、价格贵、停放困难，效率不高，而且还会造成交通拥堵并带来安全隐患。相比之下，自行车是一种既经济又实用的交通工具。中国是自行车大国，短距离出行人们常选择骑自行车。自行车确实方便，但在使用之前需要先学会骑车，虽然看似简单，平衡能力差的人学起来却很困难，容易摔倒，造成人身伤害。另外，自行车毕竟不适宜长距离的行驶，遥远的路程会使人感到疲劳。 那么，究竟有没有这样一种交通工具，集两者的优点于一身呢？既能像汽车一样方便快捷又如自行车般经济简洁，而且操作易于掌握，易学又易用。两轮自平衡车概念就是在这样的背景下提出来的。 借鉴目前国内外两轮自平衡车的成功经验，本文提出的研究目标是设计一款新型的、结构简单、成本低的两轮自平衡车，使其能够很好地实现自平衡功能，同时设计结果通过MATLAB进行仿真验证。
2.研究内容 自平衡式两轮电动车是一个非线性、强耦合、欠驱动的自不稳定系统，对其控制策略的研究具有重大的理论意义。我们通过分析两轮平衡车的物理结构以及在平衡瞬间的力学关系，得到两轮车的力学平衡方程，并建立其数学模型。运用MATLAB 和SIMULINK 仿真系统的角度θ、角加速度? θ、位移x 和速度的? x 变化过程，对其利用外部控制器来控制其平衡。 3.系统建模 两轮平衡车的瞬时力平衡分析如图1所示。下面将分析归纳此时的力平衡方程[1-3]，并逐步建立其数学模型。 对两轮平衡车的右轮进行力学分析，如图2所示。 依据图2对右轮进行受力分析，并建立其平衡方程： =R R R R M X f H ? - (1) R R R R J C f R ??? =- (2) 同理，对左轮进行受力分析，并建立其平衡方程： =R L L L M X f H ? - (3) L L L L J C f R ??? =- (4) 两轮平衡车摆杆的受力分析如图3所示，由图3可以得到水平和垂直方向的平衡方程以及转矩方程。 水平方向的平衡方程： H H x R L p m +=? ? (5) 其中θsin L x x m p +=，则有：
CAE入门知识介绍 1 CAE设计的分类及发展方向 CAE(Computer Aided Engineering)是计算机辅助工程的英文缩写，被广泛应用在包括国防、航空、航天、机械制造、汽车、船舶、兵器等众多领域，分为结构分析、CFD（流体动力学分析）、NVH（震动与噪声分析）、多体动力学分析、材料成型性能分析、热传导分析及岩土力学分析等等。其中结构分析又可以分为：刚强度分析、碰撞分析、疲劳分析、优化分析等。NVH分析可以分为：模态分析；频响分析；震动分析及噪声分析等。 近年来随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高，CAE分析在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视，已经成为解决复杂的工程分析计算问题的有效途径，现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有CAE分析计算。在进入了CAE软件商品化的发展阶段，CAE开发商为满足市场需求和适应计算机硬、软件技术的迅速发展，在大力推销其软件产品的同时，对软件的功能、性能，用户界面和前、后处理能力，都进行了大幅度的改进与扩充。这就使得目前市场上知名的CAE软件，在功能、性能、易用性﹑可靠性以及对运行环境的适应性方面，基本上满足了用户的当前需求，从而帮助用户解决了成千上万个工程实际问题。根据当今国际上CAE软件的发展情况，可以看出CAE分析方法的一些发展趋势： 1.1 与CAD软件的无缝集成 当今有限元分析软件的一个发展趋势是与通用CAD软件的集成使用，即在用CAD软件完成部件和零件的造型设计后，能直接将模型传送到CAE软件中进行有限元网格划分并进行分析计算，如果分析的结果不满足设计要求则重新进行设计和分析，直到满意为止，从而极大地提高了设计水平和效率。 1.2 更为强大的网格处理能力
两轮自平衡小车毕业设计毕业论文 目录 1.绪论 (1) 1.1研究背景与意义 (1) 1.2两轮自平衡车的关键技术 (2) 1.2.1系统设计 (2) 1.2.2数学建模 (2) 1.2.3姿态检测系统 (2) 1.2.4控制算法 (3) 1.3本文主要研究目标与容 (3) 1.4论文章节安排 (3) 2.系统原理分析 (5) 2.1控制系统要求分析 (5) 2.2平衡控制原理分析 (5) 2.3自平衡小车数学模型 (6) 2.3.1两轮自平衡小车受力分析 (6) 2.3.2自平衡小车运动微分方程 (9) 2.4 PID控制器设计 (10) 2.4.1 PID控制器原理 (10) 2.4.2 PID控制器设计 (11) 2.5姿态检测系统 (12) 2.5.1陀螺仪 (12) 2.5.2加速度计 (13) 2.5.3基于卡尔曼滤波的数据融合 (14) 2.6本章小结 (16) 3.系统硬件电路设计 (17) 3.1 MC9SXS128单片机介绍 (17) 3.2单片机最小系统设计 (19)
3.3 电源管理模块设计 (21) 3.4倾角传感器信号调理电路 (22) 3.4.1加速度计电路设计 (22) 3.4.2陀螺仪放大电路设计 (22) 3.5电机驱动电路设计 (23) 3.5.1驱动芯片介绍 (24) 3.5.2 驱动电路设计 (24) 3.6速度检测模块设计 (25) 3.6.1编码器介绍 (25) 3.6.2 编码器电路设计 (26) 3.7辅助调试电路 (27) 3.8本章小结 (27) 4.系统软件设计 (28) 4.1软件系统总体结构 (28) 4.2单片机初始化软件设计 (28) 4.2.1锁相环初始化 (28) 4.2.2模数转换模块（ATD）初始化 (29) 4.2.3串行通信模块（SCI）初始化设置 (30) 4.2.4测速模块初始化 (31) 4.2.5 PWM模块初始化 (32) 4.3姿态检测系统软件设计 (32) 4.3.1陀螺仪与加速度计输出值转换 (32) 4.3.2卡尔曼滤波器的软件实现 (34) 4.4平衡PID控制软件实现 (35) 4.5两轮自平衡车的运动控制 (37) 4.6本章小结 (39) 5. 系统调试 (40) 5.1系统调试工具 (40) 5.2系统硬件电路调试 (40) 5.3姿态检测系统调试 (41)
Excel 在投资项目不确定性风险分析中的应用 8.1 盈亏平衡分析（1） 盈亏平衡分析的原理就是根据量本利之间的关系，计算项目的盈亏平衡点的销售量，从而分析项目对市场需求变化的适应能力。一般来说，盈亏平衡点是指企业既不亏又不盈或营业利润为零时的销售量。根据是否考虑资金的时间价值，盈亏平衡分析又可分为静态盈亏平衡分析和动态盈亏平衡分析。 8.1.1 静态盈亏平衡分析 静态盈亏平衡分析是在不考虑资金的时间价值情况下，对投资项目的盈亏平衡进行分析。当某年的营业利润为零时，可以得到该年盈亏平衡点的销售量为（这里假设只有一种产品）：式中，Q t为第t 年的盈亏平衡点销售量（又称保本销售量）；F t为第t 年的固定成本，这里假设非付现固定成本只有折旧，即F t = D t + F c，D t为第t 年的折旧；F c为付现固定成本；p 为产品单价；v 为产品的单位变动成本，并假设各年的付现固定成本、产品单价和产品的单位变动成本均不变。 当产销量低于盈亏平衡点销售量时，投资项目处于亏损状态，反之，当产销量超过盈亏平衡点销售量时，项目就有了盈利。当企业在盈亏平衡点附近经营，即销售量接近于Q t 时，投 资项目的经营风险很大，或经营上的安全程度很低，销售量微小的下降都可能使企业发生亏损。 单一产品的盈亏平衡分析比较简单。根据给定的各年的付现固定成本、折旧、产品单价和单 位变动成本，即可由上述公式计算出各年的静态保本销售量。 当一个投资项目同时生产多种不同的产品，或对一个生产多种产品的整个企业进行盈亏平衡分析时，则需要考虑多品种产品的情况。在进行多品种盈亏平衡分析时，加权平均法是较常用的一种方法。
基于单片机的两轮自平衡车控制系统设计 摘要 两轮自平衡车是一种高度不稳定的两轮机器人，就像传统的倒立摆一样，本质不稳定是两轮小车的特性，必须施加有效的控制手段才能使其稳定。本文提出了一种两轮自平衡小车的设计方案，采用重力加速度陀螺仪传感器MPU-6050检测小车姿态，使用互补滤波完成陀螺仪数据与加速度计数据的数据融合。系统选用STC 公司的8位单片机STC12C5A60S2为主控制器，根据从传感器中获取的数据，经过PID算法处理后，输出控制信号至电机驱动芯片TB6612FNG，以控制小车的两个电机，来使小车保持平衡状态。 整个系统制作完成后，小车可以在无人干预的条件下实现自主平衡，并且在引入适量干扰的情况下小车能够自主调整并迅速恢复至稳定状态。通过蓝牙，还可以控制小车前进，后退，左右转。 关键词：两轮自平衡小车加速度计陀螺仪数据融合滤波 PID算法 Design of Control System of Two-Wheel Self-Balance Vehicle based on Microcontroller Abstract Two-wheel self-balance vehicle is a kind of highly unstable two-wheel robot. The characteristic of two-wheel vehicle is the nature of the instability as traditional inverted pendulum, and effective control must be exerted if we need to make it stable. This paper presents a design scheme of two-wheel self-balance vehicle. We need using gravity accelerometer
1、检测电阻： 如果进气温度传感器本身或其线路故障，将导致发动机启动困难、怠速不稳、废气污染物排放量增加，进气温度传感器的电阻检测方法及要求与冷却液温度传感器基本相同。 单件检查时，将点火开关置于OFF位置，拆下进气温度传感器导线连接器，并将传感器拆下。用电热吹风、或热水加热进气温度传感器，并用万用表电阻档，测量在不同温度下两端子间的电阻值。 将测得的电阻值与标准数值进行比较，如果与标准值不符，则应更换进气温度传感器。安装进气温度传感器，用10Nm左右的力矩拧紧传感器。检查结构与水温传感器相似的进气温度传感器时，可采用检查水温传感器的方法。 在正常情况下，温度为20°C时，阻值约为2-3千欧姆;80°C时，阻值约为O.4-0.7千欧姆。如果测量结果不符合规定要求，则应更换传感器，安装于空气流量传感器内的进气温度传感器损坏时，应更换空气流量传感器。 2、检测电压： （1）检测电源电压：拆下进气温度传感器线束插头，打开点火开关，测量进气温度传感器的电源电压，应为5V。 （2）测量输入：信号电压。将点火开关置于ON位置，用万用表的电压挡测量图中ECU的THA与E2间的电压，该电压值应在0.5～3.4V（20℃）范围内。若不在规定范围内，则应进一步检查进气温度传感器连接线路是否接触不良或存在断路、短路故障。 （3）检查进气温度传感器连接线束电阻。用数字式万用表的电阻挡测量传感器插头与ECU插接器端子间电阻，即传感器信号端、地线端分别与对应的ECU 的两端子电阻。如果不导通或电阻值大于1Ω，说明传感器连接线路或插头接触不良，应进一步捡查。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型，报价，采购，参数，图片，批发信息，请关注艾驰商城。https://www.doczj.com/doc/e6201706.html,/
1 CAE设计的分类及发展方向 CAE(Computer Aided Engineering)是计算机辅助工程的英文缩写，被广泛应用在包括国防、航空、航天、机械制造、汽车、船舶、兵器、电子、铁道、石化、土木工程、能源、材料工程、科学研究及教育等各个领域当中，分为结构分析、CFD（流体动力学分析）、NVH（震动与噪声分析）、多体动力学分析、材料成型性能分析、热传导分析及岩土力学分析等等。其中结构分析又可以分为：刚度、强度分析；碰撞分析；疲劳分析；优化分析等。NVH分析可以分为：模态分析；频响分析；震动分析及噪声分析等。 近年来随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高，CAE分析在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视，已经成为解决复杂的工程分析计算问题的有效途径，现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有CAE分析计算。在进入了CAE软件商品化的发展阶段，CAE开发商为满足市场需求和适应计算机硬、软件技术的迅速发展，在大力推销其软件产品的同时，对软件的功能、性能，用户界面和前、后处理能力，都进行了大幅度的改进与扩充。这就使得目前市场上知名的CAE软件，在功能、性能、易用性﹑可靠性以及对运行环境的适应性方面，基本上满足了用户的当前需求，从而帮助用户解决了成千上万个工程实际问题。根据当今国际上CAE软件的发展情况，可以看出CAE分析方法的一些发展趋势： 1.1 与CAD软件的无缝集成； 当今有限元分析软件的一个发展趋势是与通用CAD软件的集成使用，即在用CAD软件完成部件和零件的造型设计后，能直接将模型传送到CAE软件中进行有限元网格划分并进行分析计算，如果分析的结果不满足设计要求则重新进行设计和分析，直到满意为止，从而极大地提高了设计水平和效率。 1.2 更为强大的网格处理能力; 由于网格质量直接影响到求解时间及求解结果的正确性，近年来各软件开发商都加大了其在网格处理方面的投入，使网格生成的质量和效率都有了很大的提高，但在有些方面却一直没有得到改进，如对三维实体模型进行自动六面体网格划分; 1.3 由求解线性问题发展到求解非线性问题; 随着科学技术的发展，线性理论已经远远不能满足设计的要求，许多工程问题如材料的破坏与失效、裂纹扩展等仅靠线性理论根本不能解决，必须进行非线性分析求解，例如薄板成形就要求同时考虑结构的大位移、大应变（几何非线性）和塑性（材料非线性）；而对塑料、橡胶、陶瓷、混凝土及岩土等材料进行分析或需考虑材料的塑性、蠕变效应时则必须考虑材料非线性。 1.4 由单一结构场求解发展到耦合场问题的求解; 有限元分析方法最早主要用来求解线性结构问题，实践证明这是一种非常有效的数值分析方法。现在用于求解结构线性问题的有限元方法和软件已经比较成熟，发展方向是结构非线性、流体动力学和耦合场问题的求解。例如热力耦合问题、流固耦合问题等。由于有限元的应用越来越深入，人们关注的问题越来越复杂，耦合场的求解必定成为CAE软件的发展方向； 1.5 程序面向用户的开放性 随着商业化的提高，由于用户的要求千差万别，因此必须给用户一个开放的环境，允许用户根据自己的实际情况对软件进行扩充，包括用户自定义单元特性、用户自定义材料本构（结构本构、热本构、流体本构）、用户自定义流场边界条件、用户自定义结构断裂判据和裂纹扩展规律等等。 2 适用的范围及在汽车设计中能解决的实际问题
汽车乘员舱热管理分析 1汽车乘员舱热管理简述 汽车乘员舱热管理的研究又常叫做汽车乘员舱热舒适行的研究。美国供暖空调工程师学会的标准中明确定义热舒适性是人体对热环境表示满意的意识状态。由于不同的人对热舒适经的好坏因生理调节能力与主观的不同而有所区别。因此因此人们对温度的舒适界限是一个模糊的范围而不是某个特定的值。因此结合国内外热舒适性相关研究文献以及我国人们的温度感觉习惯，对乘员舱内气流环境提出了以下主要参数： (1)乘员舱内外温差和乘员舱内平均温度 (2)乘员舱内相对湿度 (3)乘员舱内气流速度 (4)乘员舱内空气更新量 (5)乘员舱内温升、温降速率 (6)乘员舱内部温度场分布 (7)送风口风速差值及送风口位置的布置 2.1空调热负荷 空调热负荷由太阳辐射、人体散热、发动机舱传热以及空气渗透等组成。在稳定情况下，制冷量与汽车所受的热负荷相等，热量平衡方程为： 式中，0Q 为实际工况制冷量；load Q 为空调热负荷；M Q 为空调风机散热量；P Q 为驾乘人员散热量；V Q 为空气渗透进入舱内的热负荷；B Q 为通过车身壁面传入舱内的热负荷；Bi Q 为太阳辐射透过汽车玻璃进入舱内的热负荷；C Q 为地板传入舱内的热负荷；E Q 为从发动机舱传入乘员舱的热负荷 2汽车乘员舱热舒适性数值计算 ；G Q 为太阳辐射被汽车玻璃吸收导入引起的热负荷。 汽车热负荷模型示意图如下
图1 汽车乘员舱内热平衡模型 2.2乘员热舒适性数值计算流程 下面提供一种计算方案 即利用计算流体动力学CFD 技术对汽车乘员舱内驾乘人员热舒适性进行数值模拟，现将数值模拟的计算过程归纳如下： （1）.建立汽车乘员舱三维数学模型 （2）.进行模型的网格划分 （3）.确立计算模型的边界条件 （4）.乘员热舒适性的计算 （5）.对驾乘人员进行热舒适性评判分析 2.3乘员热舒适性评价汽车乘员舱热管理的研究又常叫做汽车乘员舱热舒适行的研究。美国供暖空调工程师学会的标准中明确定义热舒适性是人体对热环境表示满意的意识状态。由于不同的人对热舒适经的好坏因生理调节能力与主观的不同而有所区别。因此因此人们对温度的舒适界限是一个模糊的范围而不是某个特定的值。因此结合国内外热舒适性相关研究文献以及我国人们的温度感觉习惯，对乘员舱内气流环境提出了以下主要参数： (1)乘员舱内外温差和乘员舱内平均温度 (2)乘员舱内相对湿度 (3)乘员舱内气流速度 (4)乘员舱内空气更新量 (5)乘员舱内温升、温降速率 (6)乘员舱内部温度场分布 (8)送风口风速差值及送风口位置的布置 空调热负荷由太阳辐射、人体散热、发动机舱传热以及空气渗透等组成。在稳定情况下，制冷量与汽车所受的热负荷相等，热量平衡方程为： 式中，0Q 为实际工况制冷量；load Q 为空调热负荷；M Q 为空调风机散热量；P Q 为驾乘人员散热量；V Q 为空气渗透进入舱内的热负荷；B Q 为通过车身壁面传入舱内的热负荷；
汽车发动机性能冷热冲击试验及操作简述 目前，各工程师在制定标准，执行标准时对于温度变化类的试验有很多不同的见解，且此类试验名称过多，导致实际应用中出现了一些不恰当的使用方法，本文针对汽车发动机性能测试做了简单的叙述。 GB/T18297-2001汽车发动机性能试验方法：国家标准规定了汽车用发动机性能台架试验方法，其中包括各种负荷下的动力性及经济性试验方法，无负荷下的启动，机械损失功率试验方法以及有关气缸密封性德活塞漏气量及消耗量的试验方法等，用来评定汽车发动机的性能。 汽车发动机性能参数： 试验槽温度范围：-40℃～＋150℃ 低温槽温度范围：-55℃～-10℃ 高温槽温度设定范围：+60℃～+200℃ 高温槽升温速度：平均约5℃/min 低温槽降温速度：平均约1.5℃/min 温度波动度：±0.5℃ 温度偏差：±2.0℃ 温度恢复时间<=5min 此图应用于发动机舱中零部件，因为其具有发动机熄火后的余热考核，故在温度变化中加入了极限高温贮存的考核。 汽车发动机性能测试适用范围：借助冷热冲击试验箱，进行温度冲击试验，是目前很多仪器仪表，医疗器械，数码科技，电子，五金，LED，电池，数码等各大行业普遍使用的一个测试项目，冷热冲击试验箱具备高低温瞬间骤变的功能，能模拟环境的从高温急剧降到低温，或者从低温顺便升至高温。而且还可以持续高温恒温，或者低温恒温，能检测产品耐高低温骤变，抗热胀冷缩等性能，或者在高温，低温环境下，产品使用的安全性，持久性，精确性。同时也能检测一些材料和成品的老化速度。
汽车发动机性能冷热冲击试验结果总结：做汽车发动机性能检测时，模拟在冬天的环境下，热咖啡撒到车身的温度测试，就是模拟车身在冬季户外的情况下，突然遇热之后的变化，这种实验，也可以借助冷热冲击试验箱进行测试和试验。
一、研究背景及意义 自动搜索平衡车的两种数学模型。它是用小车及车上倒置的摆模拟控制火箭垂直起飞的装置。外力u(t)目的使摆保持与车身垂直。火箭起飞阶段必须维持与地面垂直，待到达指定速度和高度后才开始转弯。倘若火箭在起飞阶段受侧风干扰，火箭轴线偏离铅垂线一个小角度，则在重力作用下偏离角度会越来越大最终导致发射失败。为防止失败．在火箭轴线刚偏离垂直位置时，应启动发动机产生横向力校正火箭位置使其与地面垂直。为使问题简化，设车与摆只在平面内运动并忽略杆的质量，电机本身的惯性，摩擦，风力等因素，设摆球质量为m ，车质量为M ，摆长为l 。 二、建模机理 令H(t)和V(t)分别是小车通过铰链作用于杆也就是作用于摆球的水平分力和垂直分力。当然杆通过铰链作用于车的反作用力为—H(t)和—V(t)。应用牛顿定律得到：小车水平方向 )()()(y t H t u t M -=。。 （2-1） 摆水平方向 2 .. .. .. 22 )(sin cos ) sin ()(θθθθθml ml y m l y dt d m t H -+=+= （2-2） 摆垂直方向 )cos ()(22 θl dt d m mg t V =- 2 ... )(cos sin θθθθml ml --= （2-3）
力的分解 θ θ cos sin )()(=t V t H （2-4） 将式（2）带入式（1）得到 )()(sin cos )(2. ....t u ml ml y m M =-++θθθθ 将式（2-2）、（2-3）代入式（2-4）得到 θ θ θθθθθθθθcos sin )(cos sin )(sin cos .. 2 . .... 2 . .. = ---+l l g l l y 三、模型简化 上面两式均系非线性方程。该系统目的在于控制摆与地面垂直，可以认为θ(t)和 )(t 。θ都接近于零。在此假设下，取sin θ(t)≈θ(t)，cos θ(t)≈l ，同时略去此θ(t)，) (t 。 θ更高阶的无穷小量，经过如此线性化后得到 )(.. ..t u ml y m M =++θ） （ （2-5） 0.. .. =-+θθg l y （2-6） 对式（5）和式（6）等号两边分别取拉氏变换并令初始条件为零便求出由u （t ）到y(t)的传递函数)(g s yu 和由u(t)到θ(t)的传递函数 )(s g u θ分别如下： ])([)(222g m M Mls s g ls s g yu +--= (2-7) g m M Mls s g u )(1 )(2+--=θ (2-8) 或者写为
集装箱公司盈亏平衡分析方法 【摘要】本文从盈亏平衡分析的相关理论出发，介绍了盈亏平衡分析运用的领域。结合集装箱码头企业运用盈亏平衡分析的实际情况，在比较分析部分集装箱码头企业性质、资产规模和成本结构等因素的基础上，阐述了盈亏平衡分析方法在同一码头历年盈亏平衡点的纵向比较和不同码头之间盈亏平衡点的横向比较在应用过程中存在一定的局限性，并通过分析影响可比性形成的原因，对于提高可比性的关键因素——成本划分原则提出了相关的建议和改进的思路，藉以提高盈亏平衡分析方法在集装箱码头企业盈利预测和业绩比较时的使用价值，为集装箱码头的精细化管理和生产经营决策提供有力支持。 【关键词】集装箱码头盈亏平衡分析方法 1 前言 盈亏平衡分析又被称为本量利分析，即“成本－业务量（生产量或销售量）－利润分析法（cost-volume-profit analysis）”,它是在变动成本法的基础上，以数量化的会计模型与图形来揭示固定成本、变动成本、销售量、销售单价、销售收入、利润等变量之间的内在规律性联系，为会计预测和决策提供必要财务信息的一种技术方法。集装箱码头运用盈亏平衡分析，是以集装箱吞吐箱量为基本业务量，通过对于各项单箱指标的研究，寻找作业箱量与主营收入、成本控制和利润实现之间的关系，为集装箱码头提高管理水平，改善经营方式提供财务分析上的支持。 2 盈亏平衡相关理论 2.1 盈亏平衡点概念 盈亏平衡分析主要根据成本、业务量和利润三者之间的变化关系，分析某一因素的变化对其他因素的影响。盈亏平衡分析法是以成本性态研究为基础的，所谓成本性态是指成本总额对业务量的依存关系。成本按其成本性态可以划分为变动成本、固定成本和混合成本。变动成本是指随业务量增长而成正比例增长的成本；固定成本是指在一定的业务量范围内，不受业务量影响的成本；混合成本是指既包含固定成分又包含变动成分的成本。这些成本其总额既随业务变动又不成正比例变动，也可以将其分解成类似变动成本和固定成本两部分。 2.2 本量利数学模型 本量利的数学模型，主要有以下三种表达方式：
汽车温度传感器的功用及典型故障分析 汽车上的温度传感器多为负温度系数热敏电阻，如发动机的进气温度传感器、冷却液温度传感器、机油温度传感器，自动变速器和无级变速器的油温传感器，双离合器变速器负责监控变速器油底壳油温的G93变速器油温度传感器、负责监控变速器离合器工作油温的G509温度传感器，空调的室内温度传感器、环境温度传感器、蒸发器温度传感器，悬架空气泵温度传感器等均为负温度系数热敏电阻。其特点是测量点的温度越高，传感器的电阻值越低，输出电压信号越低。以马自达进气温度传感器为例，环境温度分别为-20℃、20℃、60℃时，电阻值分别为13.6~18.4k&Omega、 2.21~2.69 k&Omega、 0.493~0.6967kΩ。 负温度系数热敏电阻传感器常见故障为信号不正常，传感器或线束短路，数据流会出现虚假的高温信号；传感器或线束断路、端子进水或搭铁线接触不良，数据流会出现虚假的低温信号。另外，控制单元A/D转换器转换错误，数据流也可能出现虚假的高温信号。 一、进气温度传感器 1.进气温度传感器作用 除卡门涡旋式空气流量传感器以外，其余发动机均装有进气温度传感器，。进气温度传感器可以装在空气流量传感器或进气压力传感器内，也可以装在进气道上某个部位。发动机进气温度高时控制单元会减少喷油脉宽，反之增加喷油脉宽。 图1进气温度传感器 2.进气温度传感器故障分析 进气温度传感器搭铁线接触不良，数据流会显示异常低温，低温空气密度高，会加大喷油脉宽，造成混合汽过浓。传感器短路，数据流会显示异常高温，高温空气密度低，会减少喷油脉宽，造成混合汽过稀。进气温度传感器温
对于多数车主而言，对车辆发动机是否有力、耐用、安静、省油等，都十分关心。然而打开发动机盖，林列于发动机舱内的发动机及其他机构，实在也让人眼花缭乱。大家都知道发动机的重要性，但却因为认识不够，关于发动机的知识也很少能有系统的按各机构、系统来了解，更不要说是每一个机构是如何运作的了。 空燃比(AFR——Air Fuel Ratio) 空燃比、容积效率、点火正时等参数在发动机的控制中十分重要，发动机要能发会最大性能及符合环保法规，这些参数必须正确的应用与设定。
空燃比是指燃料与空气的质量比，当我们说空燃比为13或13：1，即表示进入燃烧室的燃油质量是空气质量的13倍，空燃比数字越大，代表混合气越稀，数字越小则越浓。。依照汽油的燃烧化学式，燃油与空气的当量比为14.7左右，也就是当空燃比在14.7：1时，所有空气中的氧会与汽油完全反应。然而在发动机调校时，有一个调校项目叫做 LBT(Leanest Mixture That Gives Best Torque)，就是在发动机能产生最大扭力下，给予最大 (最稀) 的空燃比，一般发动机在LBT时的空燃比都在12.5上下，原因是因为在这个空燃比下的混合气之燃烧速度最合适，能给予发动机最大的性能。然而当油门开启达到一定程度时，发动机会将空燃比设定小 (浓) 一些，以降低燃烧温度保护发动机及触媒转换器。 容积效率(VE——Volumetric Efficiency) 容积效率并不是某些人所谓「发动机马力除以排气量」，而是指在一大气压下，每一个进气行程中，被吸入汽缸之气体体积与该汽缸之排气量的比值。在一般发动机中，活塞自上死点移动至下死点所扫过的体积我们称为「排气量」，而排气量也等于发动机的进气量。
自平衡车模型分析
一、 求解车体除两轮外部分动能 车体沿X 轴方向速度： R L V R L x 2 )(cos θθθθ&&&++= 车体沿Y 轴方向速度： R D L V R L y )(sin θθθ&&-= 车体沿Z 轴方向速度 θθsin &L V z = 车体沿过质心的Z 轴的转动惯量为： m yz J J J y z z ???++=d sin cos 22θθθ 由于假设车体关于ZY 平面对称，因此 0d =???m yz 因此 θθθ22sin cos y z z J J J += 则可以得到车体的平动动能： ??? ? ??+-+++=2221)sin ())(sin ()2)(cos 21θθθθθθθθθ&&&&&&L R D L R L E R L R L kp （ 车体的转动动能为： ??? ? ??+-+=22222 ))()(sin cos (21θθθθθ&&&x R L y z kp J R D J J E 则车体的总动能为： 21kp kp kp E E E += 二、 求解车轮动能 左车轮平动速度为：
R V L x w L θ&= 右车轮平动速度为 R V R x w R θ&= 两轮有同样的绕垂直于半径的转动速度： R D R L w )(θθω&&-= 则左车轮的动能为： 2 22)(2121)(21??? ? ??-++=D R J J R m E R L R L L kw L θθθθφ&&&& 则右车轮的动能为： 222)(2121)(21??? ? ??-++=D R J J R m E R L R R R kw R θθθθφ&&&& 三、 求解车体势能 由于在平地上行进，车轮势能不变。车体整体势能可变部分表示为： θcos g m E p p = 四、 拉格朗日函数的求解 得到最终的拉格朗日函数为： p kw kw kp kp E E E E E L L R -+++=21 依据拉格朗日动力学法求解，进行如下运算： R L M M L dt L d --=??-??θ θ& L L L M L dt L d =??-??θθ& R R R M L dt L d =??-??θθ& 得到动力学方程： 方程一： () R L R L z y p p R L p x p M M R D J J L m gL m R L m J L m --=??? ? ??--+--+++222 )(cos sin sin 2)(cos )θθθθθθθθθ&&&&&&&&（
在我们的日常生活中，传感器这个元件可谓是无处不在，普遍存在于手机、电视、汽车上等，就拿汽车上的温度传感器来说，种类繁多，比如热电偶型、金属测温型、等，用来测定车中发动机、冷却水、燃油等的温度，不同类型价格也有所不同。接下来，我就为大家简单介绍下它的几种类型。 1.冷却液温度传感器 这款传感器还可以称之为水温传感器，主要作用是检测发动机冷却液温度，向ECU输入温度信号，作为然后喷射和点火正时的修正信号，传感器一般安装在缸体水道上，缸盖水道上，上出水管等处，和冷却液接触。它的内部是一个半导体的热敏电阻，具有负温度系数NTC。 2.进气温度传感器 主要检测透入透入气管道中的空气温度，向EUC输入进气温度信号，作为燃油喷射和点火正时修正信号。主要安装在空气滤清器的
进气软管上和空气流量传感器上。 3.变速器油温传感器 变速器油温传感器安装在自动变速器油底壳内的隔板上，主要是用于检测变速器液压油的温度，以作为电控单位作为换挡控制，油压控制和锁止离合器空气的依据。它的内部主要是一个负温度系数半导体热敏电阻，温度越高，电阻越低。其电阻随温度变化而变化。电脑根据其电阻的变化测出自动变速器液压油的温度。 汽车上的温度传感器多为负温度系数热敏电阻，如发动机的进气温度传感器、冷却液温度传感器、机油温度传感器，自动变速器和无级变速器的油温传感器，双离合器变速器负责监控变速器油底壳油温的G93变速器油温度传感器、负责监控变速器离合器工作油温的G509温度传感器，空调的室内温度传感器、环境温度传感器、蒸发器温度传感器，悬架空气泵温度传感器等均为负温度系数热敏电阻。 安徽皖控自动化仪表有限公司成立于2012年，是专业从事工业自动化仪表研究开发、制造的专业厂家之一，注册资金5510万元。
电动汽车是由几千个零部件组成的复杂产品，在设计和研发过程中涉及到流体、结构、温度、电磁和控制等多个领域的复杂多物理场问题。 随着CAE仿真技术的日趋成熟，企业完全可以将这种先进的研发手段与传统的试验和设计经验相结合，形成互补，从而提升研发设计能力，有效指导新产品的研发设计，节省产品开发成本，缩短开发周期，从而大幅度提高企业的市场竞争力。 多物理场仿真技术在电动汽车设计中有着广泛应用，主要领域包括： 1.新能源动力电池 2.电机及电驱动系统设计分析 3.电子系统SI/PI/EMC分析 4.空气动力学分析 5.空调及热管理 6.传动系统 7.制动系统 8.汽车车灯 9.其它零部件及子系统 安世亚太新能源汽车解决方案
1.新能源动力电池 新能源动力电池是新能源汽车的三大核心技术之一。CFD数值模拟方法可以在电芯的电化学过程模拟、电池单体的发热特性模拟、电池组及电池包的热设计、PEMFC和SOFC燃料电池的研发等领域中发挥重要的作用。 电芯放电过程中瞬态电极锂离子浓度分布
串联电芯在固定倍率放电时的瞬态温度结果
电池包散热分析结果：电池单体表面的对流换热系数分布
PEMFC燃料电池的仿真分析结果：表面温度及H2浓度分布云图 作为电动汽车能量供给的关键设备，电池包的结构设计应尽可能高效和轻便，并在保证存放空间合理布局的基础上，满足多变运行环境和行驶工况下的机械承受、工作安全性、可靠性及使用寿命要求。利用ANSYS Mechanical及LS DYNA可以对电池包的安全性和耐久性做充分验证。
电池包振动分析 2.电机及电驱动系统设计分析 电机设计是一个复杂的多物理场问题，它涉及到电磁、结构、流体、温度和控制等多个领域。ANSYS提供集成化设计解决方案和流程，主要包括：电机快速设计和方案优选；电机电磁场有限元精确优化设计；电驱动系统集成化设计；电机电磁、热耦合分析；电机电磁、控制、振动、噪声耦合分析。 ANSYS无缝集成的电机设计多物理场解决方案
双轮自平衡车 学校：德州学院 学生：唐文涛焦方磊李尧 指导老师：孟俊焕 时间：二О一四年7 月10日～10 月 6 日共12 周
中文摘要 两轮自平衡车是动态平衡机器人的一种。2008年我国奥运会的时候安全保卫工作使用过它,到今年两轮平衡车已经发展的相对成熟。在国家节能、降耗、环保、低碳、经济的方针政策下，两轮平衡车进行了资源整合、技术升级，在原来的两轮单轴式自平衡的基础上采取两轴双轮可折叠设计，两轮自平衡车具有运动灵活、智能控制、操作简单、驾驶姿势多样、节省能源、绿色环保、转弯半径为0等优点。适用于在狭小空间内运行，能够在大型购物中心、国际性会议或展览场所、体育场馆、办公大楼、大型公园及广场、生态旅游风景区、大学校园、城市中的生活住宅小区等各种室内或室外场合中作为人们的中、短距离代步工具。也是集娱乐、代步、炫酷为一体的，主打形象是汽车伴侣解决停车后几公里内的代步问题。 两轮自平衡车主要由驱动电机、锂电池组、车轮、车身等组成。其工作原理：车体内置的精密固态陀螺仪来判断车身所处的姿势状态，透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后，驱动马达来做到平衡的效果。 关键词：陀螺仪，动态稳定，折叠，驱动系统，平衡。 English abstract Two rounds of self-balancing vehicle is one of the dynamic balance of the robot. In 2008 the Olympic Games security work used it in our country, in the year to balance two rounds of car has developed relatively mature. In the national energy saving, consumption reduction, environmental protection, low carbon, economic policies and regulations, the two rounds of balance of resource integration, technology upgrades, in the original two rounds of single shaft type taken on the basis of self balancing two shaft double folding design, two rounds of self-balancing vehicle movement, flexible, intelligent control, simple operation and driving posture diversity, save energy, green environmental protection, the advantages of turning radius of 0. Apply to run in narrow space, can in a large shopping center, the international conference and exhibition venues, sports venues, office buildings, large parks and square, ecological tourism scenic spot, the university campus, city life in residential quarters and other indoor or outdoor situations as the medium and short distance transport of people. Is entertainment, walking, cool as a whole, the main image is car partner solve the problem of parking within a few kilometers after walking. Two rounds of self-balancing vehicle is mainly composed of drive motor, lithium battery pack, wheel, body, etc. Its working principle: the body's built-in precision solid-state gyroscope to judge the body's position, through sophisticated and high-speed central microprocessor
中北大学 课程设计说明书 学生姓名: *杰学号：* 学院: 仪器与电子学院 专业: * 题目: 基于ARM的两轮自平衡车模型系统设计 指导教师：李锦明职称: 副教授 2015 年1 月30 日
摘要 近年来，两轮自平衡车的研究与应用获得了迅猛发展。本文提出了一种两轮自平衡小车的设计方案，采用陀螺仪L3G4200以及MEMS加速度传感器MMA7260构成小车姿态检测装置，使用卡尔曼滤波完成陀螺仪数据与加速度计数据的数据融合。系统选用飞思卡尔32位单片机Kinetis K60为控制核心，通过滤波算法实现车身控制，人机交互等。 整个系统制作完成后，各个模块能够正常并协调工作，小车可以在无人干预条件下实现自主平衡。同时在引入适量干扰情况下小车能够自主调整并迅速恢复稳定状态。 关键词：两轮自平衡陀螺仪姿态检测卡尔曼滤波数据融合
目录 1 课程设计目的 (1) 2 设计内容和要求 (1) 2.1 设计要求 (1) 2.2 研究意义 (1) 2.3 研究内容 (2) 3 设计方案及实现情况 (2) 3.1 两轮平衡车的平衡原理 (2) 3.2 系统方案设计 (3) 3.3 系统最终方案 (6) 3.4 系统软件设计 (9) 3.5 电路调试 (16) 4 课程设计总结 (18) 参考文献 (19) 附录 (20) 致谢 (21)
1 课程设计目的 （1）掌握嵌入式系统的一般设计方法和设计流程； （2）学习嵌入式系统设计，掌握相关IDE开发环境的使用方法； （3）掌握ARM的应用； （4）学习掌握嵌入式系设计的全过程； 2 设计内容和要求 2.1 设计要求 （1）学习掌握基于ARM Cortex-M4内核的Kinetis K60系列单片机的工作原理及应用；（2）学习掌握加速度计、陀螺仪的工作原理及应用； （3）设计基于PID控制的两轮自平衡车模型系统的工作原理图及PCB版图； 2.2 研究意义 近年来，随着电子技术的发展与进步，移动机器人的研究不断深入，成为目前科 学研究最活跃的领域之一，移动机器人的应用范围越来越广泛，面临的环境和任务也 越来越复杂，这就要求移动机器人必须能够适应一些复杂的环境和任务。比如，户外 移动机器人需要在凹凸不平的地面上行走，有时环境中能够允许机器人运行的地方比 较狭窄等。如何解决机器人在这些环境中运行的问题，逐渐成为研究者关心的问题[1]。 两轮自平衡机器人的概念正是在这样一个背景下提出来的，这种机器人区别于其 他移动机器人的最显著的特点是：采用了两轮共轴、各自独立驱动的工作方式(这种驱 动方式又被称为差分式驱动方式)，车身的重心位于车轮轴的上方，通过轮子的前后移 动来保持车身的平衡，并且还能够在直立平衡的情况下行驶。由于特殊的结构，其适 应地形变化能力强，运动灵活，可以胜任一些复杂环境里的工作。 两轮自平衡机器人自面世以来，一直受到世界各国机器人爱好者和研究者的关 注，这不仅是因为两轮自平衡机器人具有独特的外形和结构，更重要的是因为其自身 的本质不稳定性和非线性使它成为很好的验证控制理论和控制方法的平台，具有很高 的研究价值。