隨著人們對電動汽車性能要求越來越高,電驅(qū)動系統(tǒng)也從早期的簡單耦合發(fā)展成如今的電機、減速器、控制系統(tǒng)三合一電驅(qū)動總成。此種三合一電驅(qū)動系統(tǒng)取消了傳統(tǒng)的聯(lián)軸器連接,將電機與齒輪箱直接耦合,其集成設計與制造大幅提高了驅(qū)動系統(tǒng)效率、功率密度,降低了體積、質(zhì)量,同時帶來了電機軸扭振問題。因此建立機電耦合模型,研究其耦合振動機理,對于系統(tǒng)扭振抑制有重要指導意義。首先,根據(jù)電驅(qū)動總成結構,建立齒輪傳動系統(tǒng)、動態(tài)電機以及電機控制的動態(tài)機電耦合模型。模型綜合考慮了負載、電機扭矩輸入、嚙合誤差、齒側間隙等諸多內(nèi)外激勵,推導了機電耦合動力學方程。針對兩種不同控制方式,分析兩種控制下電機輸出特性。然后,通過推導的機電耦合動力學方程建立系統(tǒng)狀態(tài)空間方程,從而求得了系統(tǒng)傳遞函數(shù)。根據(jù)傳遞函數(shù)獲取了系統(tǒng)零極點圖與Bode圖,分析系統(tǒng)振動機理。分別對有傳動系統(tǒng)、無傳動系統(tǒng)的模型進行動力學仿真,綜合對比兩者動力學特性,研究了傳動系統(tǒng)對電機特性的影響。獲取模型的振動特性以及動態(tài)嚙合力,通過傅里葉變換得出各個頻率對機電特性的影響。根據(jù)原有控制系統(tǒng),研究了轉速環(huán)帶寬、電流環(huán)帶寬等控制參數(shù)對機電耦合振動特性的影響。最后,綜合線...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究目的與意義
    1.3 電驅(qū)動總成機電耦合振動及其抑制研究發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 電驅(qū)動總成機電耦合振動
        1.3.2 機電耦合振動抑制
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 動力總成機電耦合系統(tǒng)建模
    2.1 引言
    2.2 動態(tài)電機模型
        2.2.1 永磁同步電機數(shù)學模型
        2.2.2 永磁同步電機坐標變換
    2.3 PMSM矢量控制
        2.3.1 永磁同步電機矢量控制
        2.3.2 PI參數(shù)整定
        2.3.3 SVPWM算法
    2.4 齒輪系統(tǒng)動力學模型
        2.4.1 齒輪副扭轉振動模型
        2.4.2 時變嚙合剛度激勵
        2.4.3 嚙合誤差激勵
        2.4.4 齒側間隙激勵
        2.4.5 傳動軸等效模型
    2.5 機電耦合動力學模型
        2.5.1 機電耦合動力學模型建立
        2.5.2 不同控制下電機輸出動態(tài)性能比較
    2.6 本章小節(jié)
3 機電耦合振動特性及其參數(shù)影響研究
    3.1 引言
    3.2 機電耦合振動機理
    3.3 機電耦合扭轉振動研究
        3.3.1 階躍載荷下扭轉振動研究
        3.3.2 沖擊載荷下扭轉振動研究
    3.4 控制參數(shù)對機電耦合扭轉振動影響
        3.4.1 轉速環(huán)帶寬對機電耦合扭轉振動影響
        3.4.2 電流環(huán)帶寬對機電耦合扭轉振動影響
    3.5 本章小結
4 基于ADRC電流補償扭振抑制主動控制研究
    4.1 引言
    4.2 ADRC控制器設計
        4.2.1 混合型ADRC原理
        4.2.2 線性擴張狀態(tài)觀測器
        4.2.3 非線性狀態(tài)誤差反饋
    4.3 基于ADRC電流補償主動控制
        4.3.1 ADRC電流補償主動控制原理
        4.3.2 ADRC電流補償器仿真模型以及參數(shù)整定
    4.4 ADRC電流補償主動控制下仿真分析
        4.4.1 階躍載荷下仿真分析
        4.4.2 沖擊載荷下仿真分析
    4.5 試驗測試
    4.6 本章小結
5 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 研究不足與展望
參考文獻
附錄
    A.作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄:
    B.作者在攻讀學位期間參與的科研項目:
    C.學位論文數(shù)據(jù)集:
致謝



本文編號：3870045