无人驾驶智能垃圾转运车驱动系统设计文献综述
2020-04-19 21:07:46
随着经济社会的迅速发展以及物质生活水平的不断提高,人们的生活质量也越来越好,但随之而来产生的生活垃圾也越来越多,伴随而来的环境问题也日益严峻。对于各类垃圾的分类和回收问题也正成为制约城市发展的重要因素。为响应国家号召,培养全民环保意识,解决垃圾分类回收问题,本项目拟开发一款基于无人驾驶智能垃圾转运车。
我国的垃圾车起步较晚产业,落后于西方国家。近年来我国的垃圾车研究与制造也取得了长足的进步,但是主要侧重于后端垃圾运输处理,在前端垃圾分类环节处理的不够完善,从而使得整个垃圾回收产生了污染重,浪费大,成本高等问题。垃圾分类本来就是一个专业并且繁琐的内容,国内很多地方并未普及相关知识,这也是造成我们国民垃圾分类回收意识不够强的一个重要原因。而在垃圾车的工具等方面,我们也形成了自己的特色,比如说太原市政府部门将所有的环卫垃圾车纳入网络,以便能实时监控小区生活垃圾的处理问题。2017武汉商用车展上, 由江苏银宝专用车有限公司独立展出的RCM07纯电动垃圾收集车 RC1722大型后装压缩式垃圾车,是目前国内比较先进的智能垃圾转运车的代表之作。该车实现了垃圾收集与转运的无缝对接。能够满足当下城市环卫部门对于垃圾车新能源的要求。并且该车采用的集成式的低压电驱动系统在目前国内外都很少见,这种设计安全,结构紧凑,布置也更加容易,而且在轻量化方面也做的更好,这应该是未来电动车驱动的发展趋势。
国外无论是在垃圾分类还是回收与处理方面,做的都比较好,这一点,我国与国外的差距确实存在。早在上世纪20年代,欧美等国便研制出气动装置的垃圾转运车。随着GPS对于民用的开放,国外关于垃圾转运车的远程监控系统也逐步建立。例如美国的达拉斯率先对垃圾车加装GPS智能系统,虽然成本略高,但该系统的成功运用,为解决城市生活垃圾问题带来了极大的便利。由于国外在智能车及新能源方面的研究较早,在运用到垃圾转运车上的时候自然也是轻车熟路。但无论如何,在这一个新的领域,中国和外国都处于起跑的位置,所以这一块前景很大,未知很多,我们的机会也很多。
我们所要研究的这一款无人驾驶的智能垃圾转运车,目前的定位工作区域是社区,实现对居民生活垃圾的分类回收与处理,当该产品真正投入市场的时候,加上我国国民素养的不断提升,我们的生活环境也会越来越好。绿色中国的愿望也会在我们的共同努力下更好更快地实现!
国内外电控驱动系统现状分析:近年来,国外尤其是欧美等国开发的电动汽车多采用交流感应电机,日本多采用永磁电机。至于电机驱动系统的控制,涉及到电压波形与调制率控制、矩形波电压相位控制、直流电流失调反馈(DC offset feedback)控制,与可变电压系统控制。此外,在电机控制的硬件方面,例如混合动力车用电机控制在 100us 程度的抽样周期中必须进行多项控制计算,再加上保险失效处理功能(fail safe),其编制程序极其繁复。 从驱动系统的实际应用中,因为仍以传统的集中驱动方式作为主流,而永磁电机由于其优点突出,在日本纯电动汽车与混合动力车上得到更多应用。而从成本角度来看,采用集中驱动可以尽可能沿用基型车的车身和悬架而降低成本,往往比采用轮毂电机驱动系统成本低。而 iMiEV 纯电动车采用传统的集中驱动系统,即驱动方式通过减速器、差速器、驱动轴把电机输出扭矩传递到左右车轮,驱动车辆行驶。国内驱动电机起步较晚,但在政府支持下,我国驱动电机技术进步较快,目前国内用于电动车上的驱动电机主要是永磁电机和异步电机,部分企业、高校等还探讨了新原理的电机系统,如基于双机械端口电机的电力无级变速系统(EVT)、混合励磁电机等。并且我国在一些驱动电机共性基础技术上,如绝缘材料和永磁材料上也有很大的突破。但主要问题也很明显,主要瓶颈如下:电机转矩密度、功率密度、效率等有待进一步提高。产品可靠性,生产一致性不高。成本过高。
{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}基本内容有:
(1)电控驱动系统动力学理论计算;
(2)电动驱动桥结构设计及关键零部件校核;
(3)驱动桥悬架系统设计及校核;
(4)驱动系统控制策略研究。