基于無刷直流電機的電子差速器及其相關問題研究
發(fā)布時間:2017-06-14 04:02
本文關鍵詞:基于無刷直流電機的電子差速器及其相關問題研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:差速器是確保兩輪及以上的車輛正常運行所必須的部件,它在車輛轉向過程中發(fā)揮了重要作用。目前,大部分車輛仍然采用的是機械差速器,它存在如下問題:(1)難以保證車輛的快速平穩(wěn)轉向;(2)車身較重;為了解決上述問題,近幾年來出現(xiàn)了一種新型的電子式差速器。這種電子式差速器通過雙電機驅動控制實現(xiàn)雙輪的轉速改變以完成車輛的轉向,從而提高了車輛轉向的靈活性、降低了車輛的自身重量。迄今為止,電子差速器采用的電機本體大多是有刷直流電機。有刷直流電機因存在換向問題,影響了電機的過載能力和轉速的提高,而且增加了維修成本。針對上述問題,目前出現(xiàn)了一種基于無刷直流電機的電子差速器。這種新型的電子差速器因通過電子式變流器實現(xiàn)換向,從而克服了有刷直流電機所組成電子差速器的所有不足,因而引起了科技工作者的極大關注。本文在閱讀大量文獻的基礎上,對由無刷直流電機實現(xiàn)的兩輪驅動的電子差速器進行了深入研究,具體內容如下:(1)研究了針對雙輪電動車的電子差速器方案,該方案可以滿足輸入角度在Oo~3600范圍內變化的要求;(2)針對雙后輪驅動的四輪電動車,研究了實現(xiàn)車輛轉向的阿克曼模型,由此獲得車輛四個車輪的速度分別與給定輸入角度和速度幅值之間的關系。(3)考慮到上述電子差速器是由永磁無刷直流電機實現(xiàn)的,論文在討論了永磁無刷直流電機換向問題的基礎上,對由其組成的調速系統(tǒng)以及實現(xiàn)正反轉的四象限運行過程進行了探討。(4)論文最后,實現(xiàn)了一套由雙無刷直流電機組成的電子差速器的控制方案。并通過仿真對其有效性進行了驗證。
【關鍵詞】:電子差速器 無刷直流電機 四象限運行
【學位授予單位】:山東大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U463.218.4;TM33
【目錄】:
- 摘要11-12
- ABSTRACT12-14
- 第一章 緒論14-23
- 1.1 課題研究的背景和意義14-15
- 1.2 差速器的種類15-16
- 1.2.1 機械式差速器15-16
- 1.2.2 電子式差速器16
- 1.3 電子差速器的研究現(xiàn)狀16-18
- 1.4 電子差速系統(tǒng)18-20
- 1.4.1 電子差速系統(tǒng)框圖18
- 1.4.2 電子差速系統(tǒng)各部分的功能18-19
- 1.4.3 電子差速系統(tǒng)驅動電機的選擇19-20
- 1.5 本文的主要內容以及各個章節(jié)安排20-22
- 1.5.1 本文的主要內容20-21
- 1.5.2 各個章節(jié)的安排21-22
- 1.6 本章小結22-23
- 第二章 電子差速器差速方式及兩輪電子差速器運動模型23-28
- 2.1 電子差速技術的差速方式23-25
- 2.1.1 兩輪差速與四輪雙后驅差速技術的區(qū)別23-24
- 2.1.2 兩輪電子差速技術的應用領域24
- 2.1.3 四輪雙后驅電子差速技術的應用領域24-25
- 2.2 兩輪電子差速器的轉向原理25-26
- 2.3 兩輪電子差速系統(tǒng)運動模型分析26-27
- 2.4 本章小結27-28
- 第三章 兩輪電子差速系統(tǒng)的差速方案與運動軌跡分析28-39
- 3.1 兩輪電子差速器的給定方式28-29
- 3.2 兩輪電子差速系統(tǒng)的差速方案29-30
- 3.3 四種極端情況下的運動軌跡30-32
- 3.4 兩輪電子差速系統(tǒng)運動軌跡的分析32-34
- 3.4.1 給定值不變時的運動軌跡分析32
- 3.4.2 給定角度θ~*發(fā)生變化時的運動軌跡分析32-34
- 3.4.3 給定速度幅值F~*與運動軌跡的關系34
- 3.5 兩輪電子差速系統(tǒng)運動軌跡的仿真與分析34-37
- 3.5.1 給定角θ~*改變時車輛的運動軌跡34-37
- 3.5.2 速度幅值F~*改變時的運動軌跡37
- 3.6 本章小結37-39
- 第四章 電子差速器在雙后輪驅動電動車上的應用39-43
- 4.1 電動汽車的驅動方式39
- 4.2 四輪雙后驅電子差速技術在電動車上的應用39-40
- 4.3 四輪雙后驅電子差速技術運動轉向模型40-42
- 4.4 本章小結42-43
- 第五章 電子差速器用無刷直流電機調速系統(tǒng)的研究43-72
- 5.1 無刷直流電機的結構及系統(tǒng)組成部分43-45
- 5.1.1 無刷直流電機的結構43-44
- 5.1.2 永磁無刷直流電機的系統(tǒng)組成44-45
- 5.2 無刷直流電機運行原理、開關方式以及數(shù)學模型45-50
- 5.2.1 無刷直流電機運行原理45-46
- 5.2.2 無刷直流電機開關方式46-49
- 5.2.3 無刷直流電機數(shù)學模型49-50
- 5.3 永磁無刷直流電機驅動系統(tǒng)50-53
- 5.3.1 無刷直流電機原理框圖50-52
- 5.3.2 無刷直流電機仿真結果及分析52-53
- 5.4 無刷直流電機換相過程53-61
- 5.4.1 換相過程中出現(xiàn)的三種情況53-54
- 5.4.2 換相過程分析54-56
- 5.4.3 換相電流的計算分析56-58
- 5.4.4 換相過程仿真分析58-61
- 5.5 實現(xiàn)前后方向運動的無刷直流電機及其控制策略61-71
- 5.5.1 四象限的運行過程62-63
- 5.5.2 四象限工作原理63-66
- 5.5.3 實現(xiàn)四象限運行的系統(tǒng)框圖的設計66-67
- 5.5.4 四象限運行過程仿真與實驗結果分析67-71
- 5.6 本章小結71-72
- 第六章 基于無刷直流電機的電子差速系統(tǒng)的實現(xiàn)及其仿真結果分析72-81
- 6.1 兩輪電子差速系統(tǒng)仿真72-77
- 6.1.1 給定角度秒θ~*是階躍函數(shù)73-75
- 6.1.2 給定角度秒θ~*是斜坡函數(shù)75-77
- 6.2 四輪雙后驅差速系統(tǒng)仿真77-80
- 6.2.1 給定角度δ~*是階躍函數(shù)77-79
- 6.2.2 給定角度δ~*是斜坡函數(shù)79-80
- 6.3 本章小結80-81
- 第七章 總結與展望81-83
- 7.1 論文總結81-82
- 7.2 論文展望82-83
- 參考文獻83-88
- 致謝88-89
- 學位論文評閱及答辯情況表89
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1 邱建琪,史涔n
本文編號:448399
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