本文關(guān)鍵詞：輪轂驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)動(dòng)力學(xué)特性仿真研究

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【摘要】：汽車(chē)的發(fā)展改變了人們的生活,成為人們生活中必不可少的交通工具,與此同時(shí),汽車(chē)對(duì)于能源環(huán)境的影響也日益加重。目前我國(guó)已經(jīng)成為世界第一大能源消費(fèi)國(guó),隨著全球能源的短缺和大氣污染問(wèn)題的加劇,無(wú)論從能源的量級(jí)、能源需求的增長(zhǎng)還是從能源結(jié)構(gòu)和碳減排目標(biāo)看,新能源汽車(chē)的發(fā)展都將是不可阻擋的趨勢(shì)。輪轂驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)因其機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、整備質(zhì)量輕、傳動(dòng)系統(tǒng)效率高等優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注,成為未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的重要方向。本文圍繞輪轂驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)動(dòng)力學(xué)特性仿真展開(kāi)研究工作。(1)建立了永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型,并且進(jìn)行解耦,將其轉(zhuǎn)變到二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下。根據(jù)電機(jī)的矢量控制原理,將復(fù)雜的電機(jī)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化。采用雙閉環(huán)控制方案,在MATLAB/Simulink環(huán)境下,建立永磁同步電機(jī)仿真模型。仿真結(jié)果表明,該模型能全面反映電機(jī)轉(zhuǎn)速特性與力矩特性。(2)結(jié)合電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)模型、隨機(jī)路面模型,建立輪轂驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)1/4車(chē)輛垂向機(jī)-電耦合動(dòng)力學(xué)模型,在MATLAB/Simulink中建立仿真模型,并進(jìn)行振動(dòng)分析,探討輪轂驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)垂向機(jī)-電耦合振動(dòng)特性。仿真結(jié)果表明,當(dāng)電機(jī)質(zhì)量為20kg,電機(jī)轉(zhuǎn)速為955r/min,輸出電磁轉(zhuǎn)矩為100Nm時(shí),電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)對(duì)懸架系統(tǒng)各性能參數(shù)均有所影響,尤其對(duì)作為非簧載質(zhì)量的車(chē)輪影響較大,惡化了輪胎的抓地性,不利于車(chē)輛的行駛安全性。研究成果可為輪轂驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)提供分析理論與方法,并為提高輪轂驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)NVH性能研究提供探索性方案。(3)根據(jù)汽車(chē)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的基本原理,利用MATLAB/Simulink軟件建立輪轂驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)仿真模型。模型包括車(chē)體六個(gè)自由度,四個(gè)車(chē)輪的垂向跳動(dòng)及旋轉(zhuǎn)八個(gè)自由度,共十四自由度。對(duì)十四自由度整車(chē)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行仿真分析,首先,在轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入下,仿真得到的曲線與二自由度理想狀態(tài)下的仿真曲線進(jìn)行比較,來(lái)驗(yàn)證所建模型的合理性；其次,用轉(zhuǎn)向盤(pán)正弦波輸入與三角波輸入模擬兩種典型工況,分析整車(chē)模型的操縱穩(wěn)定性。仿真結(jié)果表明,所建整車(chē)模型的操縱穩(wěn)定性仿真結(jié)果與實(shí)際車(chē)輛相近,能運(yùn)用該模型進(jìn)行車(chē)輛操縱穩(wěn)定性性能仿真研究。
【關(guān)鍵詞】：輪轂電機(jī) 動(dòng)力學(xué)模型 垂向振動(dòng) 操縱穩(wěn)定性 仿真分析
【學(xué)位授予單位】：安徽工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72;U461.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 研究背景及意義11
• 1.2 輪轂驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的特點(diǎn)11-12
• 1.3 文獻(xiàn)綜述12-15
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)外輪轂驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)輪轂驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)研究開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀14-15
• 1.4 研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 電機(jī)模型構(gòu)建17-25
• 2.1 電機(jī)的選擇17-19
• 2.2 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型19-21
• 2.3 永磁同步電機(jī)Simulink建模與仿真21-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 垂向機(jī)-電耦合振動(dòng)仿真25-41
• 3.1 輪轂驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)垂向動(dòng)力學(xué)模型的建立25-26
• 3.2 路面模型26-27
• 3.3 非簧載質(zhì)量的增加對(duì)車(chē)輛垂向性能的影響27-30
• 3.4 電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)干擾下的機(jī)-電耦合振動(dòng)仿真30-34
• 3.5 不同車(chē)速下車(chē)輛垂向機(jī)-電耦合振動(dòng)對(duì)比分析34-37
• 3.6 變速工況下機(jī)-電耦合振動(dòng)仿真分析37-40
• 3.7 本章小結(jié)40-41
• 第4章 輪轂驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)模型的建立41-57
• 4.1 動(dòng)力學(xué)方程的建立方法41-43
• 4.2 整車(chē)動(dòng)力學(xué)模型的建立43-55
• 4.2.1 車(chē)體動(dòng)力學(xué)模型44-45
• 4.2.2 懸架模型45-48
• 4.2.3 電動(dòng)輪模型48-51
• 4.2.4 輪胎模型51-55
• 4.3 整車(chē)Simulink仿真模型55-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 整車(chē)操縱穩(wěn)定性仿真分析57-67
• 5.1 線性二自由度車(chē)輛操縱穩(wěn)定性建模與仿真57-59
• 5.2 非線性十四自由度車(chē)輛操縱穩(wěn)定性仿真分析59-66
• 5.2.1 角階躍輸入仿真分析60-61
• 5.2.2 正弦波輸入仿真分析61-63
• 5.2.3 三角波輸入仿真分析63-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 第6章 結(jié)論與展望67-69
• 6.1 全文總結(jié)67-68
• 6.2 展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果73-74
• 致謝74

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