《電動汽車大階比行星傳動換擋抖動分析及其主動控制》是依託北京理工大學，由李軍求擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：電動汽車大階比行星傳動換擋抖動分析及其主動控制
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：李軍求
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大階比兩檔行星傳動結構簡單、傳動效率高、傳遞轉矩大，在電動汽車上具有 很好的套用前景，但由於換擋速差大、實際套用中離合器摩擦特性變化、液壓系統參數不確定性，導致換擋發生抖動及其控制的魯棒性等關鍵問題。本項目基於大階比兩檔行星傳動方案和組合式離合器換擋結構，建立換擋過程動力學模型和離合器結合過程系統扭振模型，分析抖動產生機理和影響規律；基於換擋品質最佳化模型得到的控制軌跡，運用靜態輸出反饋魯棒性控制理論，提出電機轉速跟蹤控制和抑制變速箱輸出軸轉矩波動的控制的方法，套用發步法和控制量分配原則，設計離合器與電機協調控制的整體式換擋策略，實現良好的換擋品質，並解決針對離合器摩擦特性、液壓系統參數不確定性的換擋魯棒性控制問題。項目為我國電動車輛高效電驅動技術發展提供關鍵技術基礎、理論水平和套用方案。
結題摘要
電動車輛採用電機-變速箱驅動，可提高驅動效率，其中兩擋行星變速方案具有結構緊湊、階比大等特點，具有優勢，但帶來大階比換擋抖動等問題，影響車輛舒適性。 本項目首先建立了兩擋行星變速系統換擋過程動力學模型，包括行星輪系、液壓系統、離合器和車輛負載等，開展了無調壓控制下換擋過程仿真分析，得到了三次較大衝擊及其產生原因；其次建立了離合器大階比換擋抖動動力學模型，從離合器自激振動的角度分析抖動產生的機理，運用根軌跡法對系統穩定性進行分析，將綜合導入阻尼引入抖動分析模型，得到系統穩定性條件；針對抖動明顯的離合器接合過程，建立了以電機轉矩和離合器摩擦轉矩為控制變數的狀態空間方程，以扭轉角度、角速度和衝擊度作為最佳化指標，利用線性二次型最優控制理論，得到具有干擾矩陣情況下的電機轉矩和離合器摩擦轉矩的最優控制軌跡，改善離合器接合過程抖動。 建立了基於偽譜算法的離合器摩擦轉矩最佳化控制模型，得到控制油壓軌；通過驅動電機力矩補償進行換擋品質最佳化，構建了基於偽譜算法的驅動電機轉矩最佳化控制模型，得出了驅動電機轉矩補償控制軌跡；將換擋衝擊度、時間和換擋滑摩功作為換擋品質評價指標，建立換擋綜合品質評價指標，合理分配換擋過程電機轉速和換擋時間，設計了分階段一體化協調換擋控制器和滑模變結構油壓跟蹤控制器，利用半實物仿真平台對最佳化控制策略進行了驗證，實現了高品質換擋。
