《車輛電傳動齒輪系統非線性振動機理及換擋平順性控制》是依託北京理工大學，由宋強擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：車輛電傳動齒輪系統非線性振動機理及換擋平順性控制
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：宋強
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對現階段電動汽車電傳動齒輪換擋控制基於剛性傳動模型，忽視系統非線性振動特性，導致換擋平順性差的問題，申請人擬在前期無離合器無同步器永磁同步電機+2檔自動變速器構成的電傳動樣機開發和控制策略研究基礎上，開展齒輪系統多自由度非線性振動機理及換擋平順性控制研究。包括：研究多齒輪副傳動系統非線性振動特性，分析多項時變參數對系統非線性振動特性的影響，建立多齒輪副和多軸承支撐條件下的振動模型；研究換擋過程的非線性振動特性，分析換擋過程各階段的振動模型及狀態轉移條件，進行振動模型的求解和動力學仿真；研究換擋平順性控制策略，進行平順性影響參數的靈敏度分析，建立多重耦合激勵下基於平順性最佳的控制方法，分析工作穩定性和換擋品質。本項目研究有利於揭示多齒輪副及換擋條件下齒輪系統的非線性振動及耦合機理，為電傳動控制及套用奠定科學理論基礎。本項目採用理論分析、模型仿真與台架驗證相結合的方法開展研究。
結題摘要
現階段電動汽車電傳動齒輪換擋控制研究主要基於剛性傳動模型，忽視了傳動系統的非線性振動特性，導致換擋平順性差。為此，該項目在前期無離合器無同步器永磁同步電機+2擋自動變速器構成的電傳動樣機開發和控制策略研究基礎上，開展了齒輪系統多自由度非線性振動機理及換擋平順性控制研究。主要研究內容包括：新型電傳動系統結構及控制機理，研究多齒輪副傳動系統非線性振動特性，分析多時變參數對系統非線性振動特性的影響，建立多齒輪副和多軸承支撐條件下的振動模型；研究換擋過程的非線性振動特性，分析換擋過程各階段的振動模型及狀態轉移條件，進行振動模型的求解和動力學仿真；研究換擋平順性控制策略，進行平順性影響參數的靈敏度分析，建立多重耦合激勵下基於平順性最佳的控制方法，分析工作穩定性和換擋品質；建模仿真和試驗技術研究，除此之外，也對電傳動系統中的電池充放電特性，以及電機控制及溫度場特性進行了研究。通過仿真揭示多齒輪副及換擋條件下齒輪系統的非線性振動及耦合機理，通過台架試驗驗證分析結果的正確性，並尋找技術實踐中的更多影響因素及控制方法。 本項目研究獲得了車輛電傳動齒輪系統的非線性振動數理模型和有限元模型，獲得了多激勵時變參數條件下的非線性回響特性，實現了動力學特性和運動學特性的分析，揭示了多齒輪副及換擋條件下齒輪系統的非線性振動及耦合機理，闡明了系統所具有的非線性振動耦合特性對電傳動系統換擋平順性及工作穩定性的重大影響，提出了換擋平順性評價及控制算法，並進行了試驗驗證。 本項目為電傳動控制套用、以及電傳動系統的故障診斷分析奠定了科學理論基礎。
