C Programming A Modern Approach, 2nd Edition(Part 1)

（1）整车动力性需求功率验算 1）最高车速对应的功率需求计算 最高车速时，车辆主要受到滚动阻力和风阻的影响，忽略坡度阻力的情况下，最 大需求功率 _ maxm vP 为 2 max max _ max ( ) 3600 21.15 d m v v C Av P mgf     ································ (4.1) 其中， max v 为最高车速；   为系统效率；m 为在原车整备质量基础上加载 165kg 后的质量。根据目标车型的基本参数可以得到在最高车速下的功率需求约为 45kW。 2）最大爬坡度对应的功率需求计算 以稳定车速 0 v 通过 max  的坡度时，车辆所需功率 0_ v P  为 0 2 minmin _ max max ( cos sin ) 3600 21.15 d v C Avv P mgf mg         ···················· (4.2) 取最大坡度为 30 度， max max arctan  。最低通过车速为 20km/h 时，所需功率为 36.3kW。 3）加速时间对应的功率需求计算 车辆加速过程中，所受到的阻力主要包括滚阻、风阻以及加速阻力，忽略坡路阻 力，加速后期所需功率最大，此时的加速功率需求 acc P 为 2 ( ) 3600 21.15 d acc f w j C Avv dv P P P P mgf m dt          ····················· (4.3) 其中， 为旋转质量换算系数； v为加速后期车速； dv dt 为加速后期加速度。 在初步验算过程中，为了简化计算，采用一种常用的等效方式表达加速过程中的 车速与加速末时车速和加速时间的关系，如式 4.4 所示[37] ( ) a m m t v v t  ································ ·············· (4.4) 其中， m v 为车辆加速后期车速； m t 为加速时间； a 为拟合系数，通常取为 0.5。 由此可得，加速时间需求功率为 3 2 1 ( ) 3600 1.5 52.875 7.2 m d m m acc m m m v C Av v P mgf t t m t      ························ (4.5) 初步估算得加速功率需求为 72.6kW，大于其他两个动力指标下的功率需求。 （2）基速比选择及电机功率需求计算

图3.25 动力电池循环寿命与温度关系 从试验结果可以看出，动力电池的循环寿命随着使用环境温度的升高而逐渐减少。 另外，通过文献[123]的试验结果（如图 3.25（b）所示）还可以看出，在 20℃左右时， 电池的循环寿命次数达到最大。因而通常将动力电池的温度区间定义为 20~40℃左右。 3）放电深度（DOD）和倍率，放电深度和放电倍率是电池在使用过程中的两个 关键控制参数。处于不同放电深度下即 SOC 状态时的电池活性物质以及电解液浓度等 均有所不同，由此会对电池的电化学反应过程产生影响，多次循环后产生明显不同的 容量衰减性能；而放电倍率主要会影响电池的极化程度，放电倍率越大极化现象（极 化电势）即越明显，电池系统会越偏离平衡状态，由此带来电池极板的加速老化，缩 短电池寿命。 纯电动汽车用动力电池属于能量型电池，其正常的充放电倍率一般在±3C 以内， 在这样的放电倍率下，由放电倍率对循环寿命造成的影响基本可以忽略不计。文献[123] 针对 CBP2450 型号的动力电池组进行不同倍率下的循环放电试验结果如图 3.26 所示。 而在 HEV 的应用中，放电倍率可达到 10C，此时倍率的影响则不容被忽视[124]。 图3.26 不同充放电倍率对电池寿命的影响 为了验证放电深度对循环寿命的影响，文献[125]设计了如图 3.27（a）所示的循

冲击是一个显式的有限元程序套件，可模拟动态冲击事件。 它具有一系列要素，联系方式和不同的材料法则。 可以使用随附的预处理器和后处理器来创建，求解和分析模型。 影响基于显式时间步进算法。 这类代码用于模拟动态现象，例如车祸等，通常涉及较大的变形。

连续时间下的随机控制，主要介绍动态规划原则，HJB方程（有限时间、无限时间、停时）、最优停时问题、粘性解以及脉冲控制 该书是对上述问题/模型/理论的基础介绍，不过多涉及深层次定理证明，适用于入门

2.1 纯电动汽车结构及运动力学特性 2.1.1 典型纯电动汽车结构及动力系统应用发展趋势 纯电动汽车的结构型式较为灵活，目前主要包括电机中央驱动和电动轮驱动两种。 其中，电动机中央驱动还包括有无传动轴的前驱、后驱等多种型式，而电动轮也分为 两轮和四轮驱动型式，包括轮边驱动和轮毂驱动两种。目前纯电动汽车仍处于产业化 的初级阶段，在传统内燃机汽车基础上进行电气化改装实现单能量源供电、单电机驱 动的结构型式仍最为普遍，该种方式可以较好的利用传统内燃机汽车的技术经验和产 品平台，通过较少的设计改进即可完成搭载式纯电动汽车的开发，以缩短样车开发的 周期，快速完成对纯电驱动技术的研究和验证。另外，在此基础上，也可以较为方便 的对电池布置以及专用减速器等进行有针对性的设计优化和二次开发，使其结构和设 计更适应纯电动汽车的技术特点，进一步优化整车性能。本文主要以该种车型作为研 究对象，其典型的整车及动力系统结构如图 2.1 所示。 整 流 器 升压 动力 电池 逆变 器 电机空调 减 速 系 统 低压附件DC/DC 电 网 图2.1 纯电动汽车整车及动力系统结构图

Mote3D 更新：当前版本是，即将发布一个新版本。 描述 Mote3D是一种自适应性强，易于使用的开源软件工具箱，用于生成具有周期性边界的随机微粒微观结构模型。 Mote3D可用于生成表示各种非均质工程材料的微观结构的虚拟模型，例如颗粒增强复合材料，部分烧结的陶瓷，粉末，开Kong泡沫或混凝土骨料以及某些纳米材料，生物材料或支架的微观结构。 可以使用这些模型，例如，通过虚拟材料测试来分析微观结构与整体机械，电气或热性能之间的关系。 Mote3D工具箱通过在立方计算域中以用户定义的最小粒子间距离随机放置球形粒子来工作。 生成的微观结构模型可以以不同的格式导出，既可以作为粒子中心坐标和半径的列表导出，也可以作为输入脚本用于生成实体有限的软件Abaqus:trade_mark:或类似预处理器中的实体几何模型或常规六面体网格（体素网格）。 Mote3D报告有关生成的微观结构模型的基本统计信息，例如粒径分布和最近的邻

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拉普拉斯方程数学代码拉普拉斯方程的有限差分格式 一种用数值方法求解用MATLAB编写的拉普拉斯方程的有限差分方案。 拉普拉斯方程是二阶椭圆PDE，这是亥姆霍兹方程的特例。 可以使用变量分离来解析解决。 拉普拉斯方程可用于对达到平衡的势能和现象进行建模。 电动力学 拉普拉斯方程可用于模拟静电，流体力学和重力问题。 此处使用的代码对电势进行建模。 这种松弛方法称为雅可比方法。 可以使用其他方法来求解拉普拉斯方程。