《分散式驅動電動汽車電動輪-懸架系統高頻振動特性研究》是依託同濟大學，由左曙光擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：分散式驅動電動汽車電動輪-懸架系統高頻振動特性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：左曙光
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
分散式驅動電動汽車以其特有的結構及性能優勢成為未來汽車發展的方向，而其關鍵部件電動輪-懸架系統成為開發研究的核心。複雜行駛條件下的電機轉矩波動變化規律，電動輪-懸架系統高頻動態振動特性理論與試驗分析等關鍵科學問題的研究是開展分散式驅動電動汽車研究的前提，也是對車輛進行仿真分析、系統設計及動力學控制的基礎。目前還沒有相關單位做過系統和深入的研究，所以開展本項目的研究具有重要的理論意義和創新性。 電動輪-懸架系統是一個多物理場耦合的複雜系統，建立驅動電機轉矩波動動態模型，開展電機與輪胎耦合動力學分析，建立電動輪動力學模型，分析電動輪-懸架系統高頻動態振動特性，揭示瞬態工況下電動汽車懸架的傳遞特性和輪胎-路面附著特性變化規律，並提出減少轉矩波動影響的最佳化方案，確定新型電動輪-懸架系統結構，改善系統振動特性，為分散式驅動汽車的理論設計研究提供有效工具，所以本項目具有重要學術和工程套用價值。
結題摘要
本項目針對分散式驅動電動車電動輪-懸架系統在電磁激勵下所面臨的高頻動力學問題進行研究，主要分析了電機轉矩波動激勵下系統高頻階次振動特性並提出了主動阻尼和自適應卡爾曼濾波的減振策略。 研究工作主要分為以下四方面內容：（1）輪轂驅動電機轉矩波動規律及影響因素分析，具體包括（a）建立了考慮死區和轉角誤差的電機控制系統建模並揭示了電流諧波特徵分析;（b）耦合考慮電流諧波和電機非理想結構特徵分析了轉矩波動規律；（c）通過台架試驗驗證了電流諧波和轉矩波動特徵；（2）電動輪系統高頻建模及動力學特性分析，具體包括（a）考慮襯套、懸架和輪胎高頻動力學特性建立了電動輪系統縱-扭耦合動力學模型；（b）通過關鍵部件特性試驗辨識了模型中主要參數；（c）確定了電動輪系統主要模態特徵進而解釋了系統高頻振動機理；（3）不同工況下電動輪耦合動力學行為及高頻振動特性分析，具體包括（a）分析了穩態工況下電動輪系統振動，揭示了轉矩波動下縱向振動的階次特徵和高頻特性；（b）分析了瞬態工況下電動輪系統振動，揭示了瞬變轉矩下車身抖動及簧下質量衝擊問題；（c）考慮電動輪系統的機電耦合效應，分析了電磁參數和結構參數對系統振動的耦合影響機理；（4）轉矩波動削弱及高頻振動抑制的方案設計，具體包括（a）設計了自適應卡爾曼濾波降低了轉矩波動，從激勵源角度降低了高轉速下振動；（b）設計狀態反饋的主動阻尼控制器，通過抑制共振改善了中低轉速下的振動特性。 本項目以新型的輪轂電機驅動構型為研究對象，從電磁激勵、高頻動力學和主動減振控制等方面透徹地揭示了電動輪系統存在機電耦合動力學問題，並給出了一套行之有效的動力學主動最佳化方案。項目針對高頻機電問題提出了一套完整的分析流程和研究方法，具有理論意義和學術價值；項目給出了分散式驅動電動汽車的關鍵動力學問題的解決思路，具有實際工程意義。
