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自由活塞內燃發電系統設計理論與方法(精)

  • 作者：馮慧華//左正興//張志遠|責編:多海鵬
  • 出版社：北京理工大學
  • ISBN：9787576329964
  • 出版日期：2023/10/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：301
人民幣：RMB 92 元      售價：元
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內容大鋼
    本書聚焦自由活塞內燃發電系統設計理論與方法，系統地介紹了自由活塞內燃發電系統的基本設計理論、總體設計方法以及各子系統設計流程。全書共8章，主要內容分為3個部分。第一部分（第1、2章）介紹FPEG主要結構組成研究進展以及系統總體設計理論與方法，概述自由活塞內燃發電系統多學科優化設計理論與總體性能約束下子系統匹配方法。第二部分（第3?7章）重點描述了FPEG關鍵系統設計基礎理論和重要設計優化方法，介紹了：燃燒系統工作原理及工作特點並提出FPEG燃燒系統匹配設計優化的重點需求；直線電機子系統工作原理及工作特點、磁路設計、極槽匹配和控制系統開發；電能輸出特點與高效轉換設計要求，FPEG電源集成優化和電力綜合控制；供油、潤滑、冷卻和增壓等輔助系統設計基礎理論和設計匹配優化方法；FPEG穩定運行控制基礎以及內燃機、直線電機的集成控制系統設計與優化。本書在最後一部分（第8章）介紹了基於FPEG樣機開發的總體設計方法。本章以課題組開發的單缸雙活塞式FPEG樣機為例，介紹對於一定性能指標要求下的FPEG樣機，從實際應用出發，FPEG核心子系統的主要設計與優化理論、流程和方法。
作者介紹
馮慧華//左正興//張志遠|責編:多海鵬
    馮慧華，工學博士，北京理工大學機械與車輛學院長聘教授，博導，北京市教學名師。中國內燃機學會常務理事兼副秘書長、中國內燃機學會設計與智能製造分會主任委員，中國汽車工程學會振動雜訊分會委員，中國高等教育學會工程教育專委會理事，中國工程教育專業認證協會能源動力類專業認證委員會副秘書長。主要從事車用內燃發電動力技術、車輛與動力系統NVH技術領域研究，牽頭某局車用動力「十四五」規劃論證，承擔某委陸上先進動力重大專項、某局車用動力基礎產品創新計劃重大項目等項目20余項，獲國防科技進步二等獎、三等獎各1項，發表SCI/EI論文近100篇，出版專著、教材3部，授權發明專利40余項。主講「內燃機設計」「Mechanical Vibration」等本研課程，主持教育部新工科項目等省部級以上教改項目3項，牽頭獲國家級教學成果二等獎1項、北京市教學成果一等獎2項，所講課程獲評國家級一流課程們。
目錄
第1章  緒論
    參考文獻
第2章  系統總體設計理論與方法
  2.1  系統總體設計概述
  2.2  多學科設計優化理論體系
    2.2.1  解耦與重構方法
    2.2.2  效率與精度權衡策略
    2.2.3  多目標優化方法
    2.2.4  多學科不確定性建模方法
  2.3  多學科優化設計可行性
  2.4  系統基本結構參數確定
  2.5  總體性能約束下子系統匹配方法
    2.5.1  活塞連桿組
    2.5.2  同步機構
    2.5.3  機體生巨
    2.5.4  進排氣系統
    2.5.5  燃油供給系統
    2.5.6  冷卻系統
    2.5.7  潤滑系統
    2.5.8  回彈-起動系統
  參考文獻
第3章  燃燒系統設計
  3.1  FPEG燃燒系統概述
    3.1.1  FPEG缸內混合氣形成的微觀控制
    3.1.2  噴油器與火花塞的相對位置
  3.2  FPEG燃燒室設計
  3.3  FPEG系統進排氣設計
  參考文獻
第4章  直線電機系統設計
  4.1  FPEG直線電機穩態/瞬態磁場建模
    4.1.1  電磁模擬模型
    4.1.2  穩態電磁模擬研究
    4.1.3  空載感應電勢計算
  4.2  FPEG直線電機工作過程電磁推力特性分析
    4.2.1  直線電機F-v特性有限元數值分析
    4.2.2  FPEG耦合直線電機F-v特性模擬研究
  4.3  直線電機磁路設計
    4.3.1  FPEG永磁同步直線電機設計技術要求
    4.3.2  FPEG永磁同步直線電機電磁設計方法研究
    4.3.3  定子繞組設計
    4.3.4  永磁體工作點校核計算
    4.3.5  電磁參數及性能計算
    4.3.6  FPEG永磁同步直線電機電磁模擬和優化
  4.4  FPEG雙模式直線電機總體設計方案與具體結構設計
    4.4.1  FPEG永磁同步直線電機總體電磁方案對比
    4.4.2  FPEG永磁同步直線電機的結構設計、冷卻設計技術研究
  4.5  高效FPEG雙模式直線電機工藝實現與物理樣機加工裝配
  4.6  FPEG雙模式直線電機控制器、驅動器設計
    4.6.1  控制系統設計
    4.6.2  直線電機控制系統模擬

    4.6.3  雙向半橋DC-DC變換器模擬
    參考文獻
第5章  電能輸出與儲存系統設計
  5.1  FPEG非標準簡諧輸出電力信號的整流與AC/DC變換技術研究
    5.1.1  雙閉環控制系統設計
    5.1.2  三相電壓型PWM整流器的SVPWM控制
    5.1.3  系統狀態分析與總結
  5.2  基於FPEG動力學特性的非標準簡諧輸出電力信號的整流技術研究
    5.2.1  FPEG非標準簡諧輸出電力信號的不可控整流研究
    5.2.2  FPEG非標準簡諧輸出電力信號的可控整流研究
  5.3  FPEG輸出電能存儲及含儲能裝置的FPEG應用系統能量綜合管理技術研究
    5.3.1  電池特性建模
    5.3.2  超級電容特性研究
    5.3.3  充放電研究
    5.3.4  FPEG應用系統能量綜合管理技術研究
  5.4  FPEG電源集成優化與電力綜合控制技術研究
  參考文獻
第6章  輔助系統匹配設計
  6.1  FPEG供油子系統設計
  6.2  FPEG潤滑子系統設計
    6.2.1  潤滑系統研究現狀
    6.2.2  新型設計理念和方法
    6.2.3  潤滑及潤滑劑
    6.2.4  潤滑系統設計
  6.3  FPEG冷卻子系統設計
    6.3.1  發動機冷卻系統建模模擬
    6.3.2  直線電機冷卻系統建模模擬
    6.3.3  冷卻子系統結構
  6.4  FPEG增壓子系統設計
  參考文獻
第7章  內燃機-電機集成控制系統設計
  7.1  FPEG系統起動與切換過程的控制問題研究
  7.2  FPEG系統起動后的控制問題研究
    7.2.1  直線電機式自由活塞發動機混成動態系統特性
    7.2.2  系統控制問題分析
    7.2.3  控制系統設計目標與解決方案
    7.2.4  分層混合控制系統設計與性能分析
    7.2.5  控制系統模型結構設計
  7.3  FPEG系統控制策略研究
    7.3.1  基於系統穩定失穩判斷的上層控制策略
    7.3.2  基於穩態壓縮能量傳遞的控制策略
    7.3.3  基於直線電機的變負載控制策略的開發
    參考文獻
第8章  基於樣機開發的總體設計方法
  8.1  FPEG總體參數定義及匹配
    8.1.1  單缸雙活塞對置型FPEG樣機總體參數快速匹配方法研究
    8.1.2  單缸雙活塞FPEG系統參數關係定性分析
    8.1.3  單缸雙活塞FPEG系統快速總體參數匹配方法研究
  8.2  FPEG雙模（電動/發電）直線電機選配及總體設計
    8.2.1  FPEG雙模直線電機選配

    8.2.2  FPEG雙模電機總體設計技術研究
  8.3  FPEG內燃機子系統參數設計
    8.3.1  FPEG內燃機子系統燃燒和換氣過程建模與分析的理論研究
    8.3.2  FPEG內燃機子系統燃燒和換氣過程建模與分析方法
    8.3.3  不同換氣方式FPEG內燃機子系統換氣過程建模與分析
    8.3.4  多方案FPEG內燃機子系統換氣過程分析
    8.3.5  多方案FPEG內燃機子系統燃燒過程分析
  參考文獻

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