- 自由活塞内燃发电系统设计理论与方法(精)
- - 作者：冯慧华//左正兴//张志远|责编:多海鹏
  - 出版社：北京理工大学
  - ISBN：9787576329964
  - 出版日期：2023/10/01
  - 页数：301
- 售价：36.8

内容大纲
本书聚焦自由活塞内燃发电系统设计理论与方法，系统地介绍了自由活塞内燃发电系统的基本设计理论、总体设计方法以及各子系统设计流程。全书共8章，主要内容分为3个部分。第一部分（第1、2章）介绍FPEG主要结构组成研究进展以及系统总体设计理论与方法，概述自由活塞内燃发电系统多学科优化设计理论与总体性能约束下子系统匹配方法。第二部分（第3～7章）重点描述了FPEG关键系统设计基础理论和重要设计优化方法，介绍了：燃烧系统工作原理及工作特点并提出FPEG燃烧系统匹配设计优化的重点需求；直线电机子系统工作原理及工作特点、磁路设计、极槽匹配和控制系统开发；电能输出特点与高效转换设计要求，FPEG电源集成优化和电力综合控制；供油、润滑、冷却和增压等辅助系统设计基础理论和设计匹配优化方法；FPEG稳定运行控制基础以及内燃机、直线电机的集成控制系统设计与优化。本书在最后一部分（第8章）介绍了基于FPEG样机开发的总体设计方法。本章以课题组开发的单缸双活塞式FPEG样机为例，介绍对于一定性能指标要求下的FPEG样机，从实际应用出发，FPEG核心子系统的主要设计与优化理论、流程和方法。
作者介绍
冯慧华，工学博士，北京理工大学机械与车辆学院长聘教授，博导，北京市教学名师。中国内燃机学会常务理事兼副秘书长、中国内燃机学会设计与智能制造分会主任委员，中国汽车工程学会振动噪声分会委员，中国高等教育学会工程教育专委会理事，中国工程教育专业认证协会能源动力类专业认证委员会副秘书长。主要从事车用内燃发电动力技术、车辆与动力系统NVH技术领域研究，牵头某局车用动力“十四五”规划论证，承担某委陆上先进动力重大专项、某局车用动力基础产品创新计划重大项目等项目20余项，获国防科技进步二等奖、三等奖各1项，发表SCI/EI论文近100篇，出版专著、教材3部，授权发明专利40余项。主讲“内燃机设计”“Mechanical Vibration”等本研课程，主持教育部新工科项目等省部级以上教改项目3项，牵头获国家级教学成果二等奖1项、北京市教学成果一等奖2项，所讲课程获评国家级一流课程们。
目录
第1章  绪论
    参考文献
第2章  系统总体设计理论与方法
  2.1  系统总体设计概述
  2.2  多学科设计优化理论体系
    2.2.1  解耦与重构方法
    2.2.2  效率与精度权衡策略
    2.2.3  多目标优化方法
    2.2.4  多学科不确定性建模方法
  2.3  多学科优化设计可行性
  2.4  系统基本结构参数确定
  2.5  总体性能约束下子系统匹配方法
    2.5.1  活塞连杆组
    2.5.2  同步机构
    2.5.3  机体生巨
    2.5.4  进排气系统
    2.5.5  燃油供给系统
    2.5.6  冷却系统
    2.5.7  润滑系统
    2.5.8  回弹-起动系统
  参考文献
第3章  燃烧系统设计
  3.1  FPEG燃烧系统概述
    3.1.1  FPEG缸内混合气形成的微观控制
    3.1.2  喷油器与火花塞的相对位置
  3.2  FPEG燃烧室设计
  3.3  FPEG系统进排气设计
  参考文献
第4章  直线电机系统设计
  4.1  FPEG直线电机稳态/瞬态磁场建模
    4.1.1  电磁仿真模型
    4.1.2  稳态电磁仿真研究
    4.1.3  空载感应电势计算
  4.2  FPEG直线电机工作过程电磁推力特性分析
    4.2.1  直线电机F-v特性有限元数值分析
    4.2.2  FPEG耦合直线电机F-v特性仿真研究
  4.3  直线电机磁路设计
    4.3.1  FPEG永磁同步直线电机设计技术要求
    4.3.2  FPEG永磁同步直线电机电磁设计方法研究
    4.3.3  定子绕组设计
    4.3.4  永磁体工作点校核计算
    4.3.5  电磁参数及性能计算
    4.3.6  FPEG永磁同步直线电机电磁仿真和优化
  4.4  FPEG双模式直线电机总体设计方案与具体结构设计
    4.4.1  FPEG永磁同步直线电机总体电磁方案对比
    4.4.2  FPEG永磁同步直线电机的结构设计、冷却设计技术研究
  4.5  高效FPEG双模式直线电机工艺实现与物理样机加工装配
  4.6  FPEG双模式直线电机控制器、驱动器设计
    4.6.1  控制系统设计
    4.6.2  直线电机控制系统仿真

    4.6.3  双向半桥DC-DC变换器仿真
    参考文献
第5章  电能输出与储存系统设计
  5.1  FPEG非标准简谐输出电力信号的整流与AC/DC变换技术研究
    5.1.1  双闭环控制系统设计
    5.1.2  三相电压型PWM整流器的SVPWM控制
    5.1.3  系统状态分析与总结
  5.2  基于FPEG动力学特性的非标准简谐输出电力信号的整流技术研究
    5.2.1  FPEG非标准简谐输出电力信号的不可控整流研究
    5.2.2  FPEG非标准简谐输出电力信号的可控整流研究
  5.3  FPEG输出电能存储及含储能装置的FPEG应用系统能量综合管理技术研究
    5.3.1  电池特性建模
    5.3.2  超级电容特性研究
    5.3.3  充放电研究
    5.3.4  FPEG应用系统能量综合管理技术研究
  5.4  FPEG电源集成优化与电力综合控制技术研究
  参考文献
第6章  辅助系统匹配设计
  6.1  FPEG供油子系统设计
  6.2  FPEG润滑子系统设计
    6.2.1  润滑系统研究现状
    6.2.2  新型设计理念和方法
    6.2.3  润滑及润滑剂
    6.2.4  润滑系统设计
  6.3  FPEG冷却子系统设计
    6.3.1  发动机冷却系统建模仿真
    6.3.2  直线电机冷却系统建模仿真
    6.3.3  冷却子系统结构
  6.4  FPEG增压子系统设计
  参考文献
第7章  内燃机-电机集成控制系统设计
  7.1  FPEG系统起动与切换过程的控制问题研究
  7.2  FPEG系统起动后的控制问题研究
    7.2.1  直线电机式自由活塞发动机混成动态系统特性
    7.2.2  系统控制问题分析
    7.2.3  控制系统设计目标与解决方案
    7.2.4  分层混合控制系统设计与性能分析
    7.2.5  控制系统模型结构设计
  7.3  FPEG系统控制策略研究
    7.3.1  基于系统稳定失稳判断的上层控制策略
    7.3.2  基于稳态压缩能量传递的控制策略
    7.3.3  基于直线电机的变负载控制策略的开发
    参考文献
第8章  基于样机开发的总体设计方法
  8.1  FPEG总体参数定义及匹配
    8.1.1  单缸双活塞对置型FPEG样机总体参数快速匹配方法研究
    8.1.2  单缸双活塞FPEG系统参数关系定性分析
    8.1.3  单缸双活塞FPEG系统快速总体参数匹配方法研究
  8.2  FPEG双模（电动/发电）直线电机选配及总体设计
    8.2.1  FPEG双模直线电机选配

    8.2.2  FPEG双模电机总体设计技术研究
  8.3  FPEG内燃机子系统参数设计
    8.3.1  FPEG内燃机子系统燃烧和换气过程建模与分析的理论研究
    8.3.2  FPEG内燃机子系统燃烧和换气过程建模与分析方法
    8.3.3  不同换气方式FPEG内燃机子系统换气过程建模与分析
    8.3.4  多方案FPEG内燃机子系统换气过程分析
    8.3.5  多方案FPEG内燃机子系统燃烧过程分析
  参考文献

内容大纲

作者介绍

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