【摘要】：電動(dòng)汽車是當(dāng)前新能源汽車的主要類型,相比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車,電動(dòng)汽車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)在動(dòng)力源以及結(jié)構(gòu)都有較大變動(dòng),從而使傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)具有新的特點(diǎn)。研究如何降低電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng),對(duì)提高整車的安全性和舒適性有重要意義。驅(qū)動(dòng)電機(jī)是傳動(dòng)系穩(wěn)態(tài)扭振的主要激勵(lì)源,其轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的大小和頻率特性直接影響動(dòng)力傳動(dòng)系的穩(wěn)態(tài)扭振響應(yīng)。本文旨在探究從電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)抑制的角度來降低傳動(dòng)系穩(wěn)態(tài)扭振的潛力。為此,首先分析了永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)特性,詳細(xì)推導(dǎo)了電機(jī)本體結(jié)構(gòu)偏差及逆變器非線性特性等因素對(duì)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的影響�；谵D(zhuǎn)矩波動(dòng)的來源,推導(dǎo)建立了電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。經(jīng)有限元分析,目標(biāo)永磁同步電機(jī)本體結(jié)構(gòu)偏差導(dǎo)致的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)較小。其次,根據(jù)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)與諧波電流的關(guān)系,提出通過抑制諧波電流來達(dá)到降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的目的。為抑制諧波電流,提出一種新穎的實(shí)時(shí)在線提取特定頻次諧波電流的算法,即近似傅里葉變換法。提取出諧波電流后,通過添加諧波電流PI閉環(huán)來實(shí)現(xiàn)對(duì)其的抑制,最終達(dá)到降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的目的。詳細(xì)分析了 PI閉環(huán)抑制諧波電流的原理,并討論了 PI控制器的參數(shù)設(shè)計(jì)。最后在MATLAB/Simulink下對(duì)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)抑制策略仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明,單獨(dú)采用6次或12次諧波電流PI閉環(huán),可使轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的6次諧波或12次諧波幅值得到降低24%～31%,說明了轉(zhuǎn)矩波動(dòng)抑制策略的效果較好。本文提出的電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)主動(dòng)抑制策略,不涉及更改電機(jī)結(jié)構(gòu),無需增加任何硬件和離線實(shí)驗(yàn)測(cè)量,具有較強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性。最后,探討了電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)抑制策略對(duì)降低穩(wěn)態(tài)扭振響應(yīng)的效果。首先分析并建立線性集中質(zhì)量扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模型,然后對(duì)傳動(dòng)系自由振動(dòng)特性進(jìn)行分析。基于MATLAB/Simulink下的扭振仿真模型,分析不同工況的傳動(dòng)系強(qiáng)迫扭振響應(yīng)。重點(diǎn)研究了電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)抑制后傳動(dòng)系穩(wěn)態(tài)扭振響應(yīng)的改善效果。著重分析了 4種特征勻速行駛工況下的傳動(dòng)系穩(wěn)態(tài)扭振響應(yīng)情況,結(jié)果表明,采用本文提出的電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的6次諧波抑制或12次諧量抑制策略后,傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)共振最嚴(yán)重的部件,即減速器軸處轉(zhuǎn)矩波動(dòng)中的主要諧波幅值降低比較明顯,說明減振效果較好,驗(yàn)證了電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)抑制對(duì)降低穩(wěn)態(tài)扭振響應(yīng)的有效性。
【圖文】：

電動(dòng)汽車（ＨＥＶ）、純電動(dòng)汽車（ＥＶ）、燃料電池汽車（ＦＣＶ）發(fā)展最為迅速。在國(guó)內(nèi)，逡逑得益于政府在政策法規(guī)上對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)較大的支持及補(bǔ)貼［１］，電動(dòng)汽車在近５年的逡逑銷量快速增長(zhǎng)，如圖１．１。其中，２０１５？２０１７年，電動(dòng)汽車銷量占能源汽車的比例都在逡逑７０％以上，成為新能源汽車的主要類型。可以預(yù)期，電動(dòng)汽車是現(xiàn)階段最有前景的新能逡逑源汽車。逡逑８０００００邋邐＾ —逡逑７０００００逡逑６０００００逡逑５０００００逡逑４０００００逡逑３０００００逡逑２０００００逡逑１０００００逡逑ｑ邋—邐邐Ｉ＾ＨＩ邋…一邋ＩＨ邋邐逡逑２０１３邐２０１４邐２０１５邐２０１６邐２０１７逡逑■電動(dòng)汽車■其他類型新能源汽車逡逑圖１．１近５年國(guó)內(nèi)的新能源汽車銷量逡逑相比內(nèi)燃機(jī)汽車，，電動(dòng)汽車的經(jīng)濟(jì)性和排放性能大大提高，但人們對(duì)汽車的性能要逡逑求不止于此，汽車的安全性和舒適性也是重要的性能指標(biāo)。整車安全性關(guān)系到乘員的人逡逑身及財(cái)產(chǎn)安全；乘坐舒適性人們可以直接感受到，將影響消費(fèi)者的購買意愿；而汽車動(dòng)逡逑力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)對(duì)汽車安全性和舒適性有直接影響。逡逑Ｖ邐＼油門踏板邐涵、逡逑＼邋整車邋＼N］＿邐——逡逑ｉ／＞—？邋ＶＣＵ邋－１邐軸逡逑ｉｌｌ逡逑ｔ邐ｒ邋■邋ｒ—ｙ－ｊ逡逑｜邋ＲＭＳ｜邐ＭＣＵ邐Ｕ，＇0挪＝邐＝；逡逑邐邐邋ｖ邐＊１邋■邐１１邐１邋Ｉ邋Ｌ—＿逡逑士邋邐邐邋飛邐！逡逑動(dòng)土電邋—邋ｉ神殘邋土邋ＰＭＳＭ邋１——」逡逑后輪池組■／—ＩＩ邐減速器／差邐前輪逡逑｜丨／邐邐＇邐邐ＩＩ速器總成；／逡逑丨：：：：丨：畫邐／逡逑圖１．２電動(dòng)汽車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)

三相永磁同步電機(jī)在電勵(lì)磁同步電機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，用高性能永磁體取代轉(zhuǎn)子逡逑的電勵(lì)磁繞組，同時(shí)取消電刷等結(jié)構(gòu)，使轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化。因?yàn)闆]有勵(lì)磁繞組的銅損，逡逑電機(jī)效率也得到提高。圖２．１為本文研宄的永磁同步電機(jī)的本體結(jié)構(gòu)及繞組連接形式。逡逑１５逡逑
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U469.72

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 傅洪;田光宇;陳紅旭;陳全世;;電機(jī)-變速器集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)控制的研究[J];汽車工程;2010年07期

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1 閆明剛;混合動(dòng)力客車傳動(dòng)系統(tǒng)扭振分析及控制[D];清華大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2678388