主动悬架用直线电机模型预测推力控制

针对主动悬架用直线电机高精度与高效率的控制需求，充分研究直线电机以及主动悬架动力学特性，建立直线电机驱动模型与主动悬架二自由度参考模型。为了改善传统直线电机直接推力控制的动态性能，提出一种改进的模型预测推力控制方法。该方法将逆变器产生的7个非零电压矢量作为备选矢量，并融合预测模型来计算出控制周期内的电机运行状态参数，基于成本函数最小值原理挑选出最优电压矢量，并将其作用于逆变器产生驱动电机所需的电压。为了解决数字控制系统的固有问题，提出延时补偿技术，保证对电机能够进行实时控制；对于逆变器开关频率不固定而引起的开关损耗等问题，通过在成本函数中加入开关频率项，在选择最优电压矢量的同时还降低了逆变器的整流频率与开关损耗；另外为了提高电机推力的效率以及减小推力与磁链波动，提出最大推力电流比与占空比优化控制技术，提高直线电机的动态控制性能。基于MATLAB/Simulink与dSPACE联合仿真，并搭建直线电机与主动悬架硬件测试平台，对所提出的控制方法进行验证，同时对主动悬架系统的动力学性能也进行了仿真与试验测试。试验结果表明：相较于传统的直接推力控制，所提出的控制策略使电机能够拥有更快的稳态速度、更小的电磁力与磁链波动以及更低的开关频率；各工况下，轮胎动载荷试验与仿真结果均方根值的相对误差分别为12.3%、4.47%、6.3%；悬架动行程试验与仿真结果均方根值的相对误差分别为10.3%、8.86%、10.6%；车身加速度试验与仿真结果均方根值的相对误差分别为6.23%、9.12%、7.2%。由计算结果可知，各评价指标的相对误差均在13%以内，验证了仿真结果的正确性，证明了模型预测推力控制对于提升电机与悬架动力学性能的有效性，能够实现对车辆悬架系统全局工况性能最优，协调控制悬架系统的动力学性能。     

影响钢板弹簧刚度和弧高因素的分析探讨

目前对钢板弹簧的计算方法有很多种,如ADAMS建模分析、共同曲率法及集中载荷法等,但影响钢板弹簧刚度的因素较多,理论计算与实际结果总存在偏差。本文通过对多架钢板弹簧的自由刚度、夹紧刚度、自由弧高、夹紧弧高等参数的测量,从试验数据中统计出钢板弹簧刚度在计算时的无效长度系数及修正系数等参数。并根据无效长度系数,通过Catia模拟出钢板弹簧夹紧前后弧高变化量。这样所得的计算结果更加贴近实际状态,对悬架系统设计和开发提供参考。     

电动汽车用新型交替极永磁游标电机研究

设计了一种应用于电动汽车直驱系统的双边Halbach交替极永磁游标电机,以提高电机输出性能为目标,利用二维有限元法对电机内、外定子调制齿尺寸,转子内、外侧永磁体阵列错位角度及磁极尺寸等关键技术参数进行优化,分析了电机的电磁性能,并将其与传统永磁游标电机进行了比较.结果表明:双边Halbach永磁体阵列错位一定角度后,能...     

压燃式自由活塞直线发电机参数匹配设计与工作过程仿真

根据自由活塞发动机和直线电机之间存在的能量守恒关系,利用所选择的商用直线电机进行压燃式自由活塞发动机的参数匹配设计.通过分析得到直线电机与自由活塞发动机主要结构参数之间的关系,再对系统的工作过程、自由活塞发动机的换气和燃烧过程进行CFD仿真,反复进行迭代计算,确定压燃式自由活塞发动机的具体几何结构参数.从参数匹配关系式...     

表贴式永磁电机磁场的解析计算与分析

利用傅里叶级数法建立表贴式永磁电机电磁场全局解析模型,并分析其空载和负载电磁特性。在二维极坐标系下,将电机求解域划分为永磁体、气隙、定子槽、定子槽开口和辅助槽5类子域。采用分离变量法求解各子域的拉普拉斯方程或泊松方程,并利用边界条件得到通解中的谐波系数,进而得到各子域的解析表达式。计算了电机气隙磁密、空载反电动势、齿槽转矩和电磁转矩等电磁参数,并通过有限元分析验证了解析法的准确性。在此基础上研究了极弧系数、辅助槽尺寸和槽开口宽度对电机齿槽转矩和电磁转矩的影响规律。另外,提出一种不等槽开口宽度配合的解析模型以图减小齿槽转矩峰值和电磁转矩脉动。该方法能反映电机设计性能与尺寸和参数的关系,可用于电机初始设计与优化。     

直线式增程器用直线ISG电机结构设计与优化

根据直线发动机的结构与性能和直线式增程器的起动与发电要求,设计了与该直线发动机相匹配的管状永磁三相直线ISG电机。利用电磁场有限元分析法研究了直线ISG电机的结构参数对其性能的影响,并通过多目标优化选取了直线ISG电机的最佳结构参数。结果表明:所设计的直线ISG电机满足性能要求,优化后输出功率提高了8.7%,空载感应电动势提高了12.1%,定位力标准差降低了94.6%,效率则基本维持不变。     

汽车转向系统的直线步进电机控制

采用直线步进电机（LSM）控制的汽车电动转向系统（EPS）是当前国际上的新技术之一。本文通过直线步进电机的原理、核心芯片的选用、控制系统的构建,概要研讨新型转向系统的设计要点,重点阐述直线步进电机的EPS系统架构、技术方案的确定,控制系统结构图及程序流程图,对应软硬件等对实施系统控制的影响。     

单双电机机械变速器直连系统性能对比研究

双电机无同步器多挡机械变速器系统可以有效改善重型商用车经济性和动力性。为分析系统在最优参数下的最优性能,并综合考虑车质量和空满载差异的影响,本研究同时优化驱动电机参数和机械变速器速比参数,对比最优参数下单/双电机多挡驱动系统的经济性和动力性。结果表明：双电机驱动系统降低了车辆经济性对车质量以及空满载差异的敏感度;双电机驱动系统最高车速提高约8%,加速时间可节省约28%。     

新能源汽车发卡电机交流电阻研究

为研究新能源汽车发卡电机绕组交流电阻的影响因素,引入交流电阻系数,建立发卡交流电阻、涡流电阻的计算公式,并以8极48槽电机为例,分析电机转速、电流、发卡温度、磁钢、硅钢片性能、发卡截面尺寸、定子槽尺寸及发卡槽内位置等因素对发卡交流电阻的影响,并对比不同因素下的发卡电流密度分布.结果表明:转速是影响发卡电机交流电阻的最主...     

纯电动客车驱动电机电磁设计

为改进驱动电机的动力性能,本文对某款纯电动客车用电机的磁路进行设计研究,从永磁材料选择、转子结构、极槽配合、气隙长度选择等方面提出相应方案。     

电动汽车用感应电机的最小二乘支持向量机逆控制EI北大核心CSCD

针对电动汽车驱动用感应电机采用常规PI控制时转速波动较大、调节器参数调节困难等问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的电动汽车感应电机逆控制法。首先建立了电动汽车驱动用感应电机的数学模型,并证明其可逆。然后利用LSSVM建立感应电机的逆模型,并通过改进的粒子群算法优化LSSVM的参数,将该逆模型串联在原系统中而得到伪线性系统,最后设计线性闭环调节器实现高性能控制。仿真结果表明,与常规PI控制相比,采用LSSVM逆控制时转速跟踪精度显著提高,系统具有较强的鲁棒性。     

电机测功机电机轴振动优化研究

随着新能源汽车的发展,对于电驱系统产品质量要求越来越高。电机测功机作为电驱系统测试的重要设备,其运行的稳定性对于测试验证工作至关重要。由于不同型号的电机的结构和参数不同,每次更换测试电机时,都需要更换电机轴,而更换新的电机轴后往往会出现电机轴剧烈震动的现象。为了找出根本原因并解决此问题,本文选取了某款电机测功机为测试对象,对测试现场和测试过程进行了细致地跟踪、记录和分析,并根据分析结果针对性地提出了优化措施。     

纯电动物流车动力系统参数稳健性设计

应用Cruise构建了纯电动物流车整车性能仿真模型。以动力性和经济性为综合目标,对电机额定功率、额定转速,过载系数和总传动系数进行了稳健性优化设计。优化后的动力参数使整车动力性和经济性更好的同时,也更能容忍车辆载荷等噪声因素的波动对整车性能的影响,可为相关参数匹配提供借鉴。     

考虑参数不确定性的驱动电机振动特性分析

针对电动车驱动电机中参数存在不确定性的复杂情形，提出了一种考虑参数混合不确定性的驱动电机振动特性分析方法。首先基于神经网络代理模型建立驱动电机的径向电磁力、转矩波动和齿槽转矩的响应模型；然后，采用混合不确定模型描述驱动电机的不确定参数，将信息充足的参数描述为随机变量而信息匮乏的参数描述为区间变量；接着，结合泰勒级数展开和中心差分法，推导了一种求解驱动电机振动特性混合不确定响应的泰勒级数展开-中心差分法（Taylor series expansion-central difference method, TSE-CDM）；最后，为验证TSE-CDM的有效性，给出了一种蒙特卡洛法作为参考方法。对某驱动电机振动特性的算例分析表明：基于2D有限元模型和神经网络模型计算驱动电机振动特性，具有较高的计算精度和效率；TSE-CDM能够有效地求解驱动电机振动特性的混合不确定响应。     

新能源车型转向油泵高压电机的匹配和应用

在新能源轻型商用车上,转向油泵带电机总成是转向系统的一个重要零部件;对于转向油泵带电机总成来说高压电机的匹配是该总成开发的一个关键步骤。文章通过对转向油泵、高压电机的关键参数分析,提出了高压电机相关参数匹配的步骤和方法;并通过实例应用进行检验,为高压电机的匹配和选型提供一个可供参考的方法和经验。     

纯电动汽车电驱动系统耦合动力学研究EI北大核心CSCD

为研究纯电动汽车电驱动系统运行时的动态特性,考虑电磁时空激励和系统结构柔性,提出了一种适用于变速工况的一体化电驱动系统机电耦合动力学模型,并进行了仿真验证。以动力学分析为手段,重点研究了稳态、加速工况下电机转矩波动、齿轮误差和箱体柔性对电驱动系统动态特性的影响。研究结果表明:在稳态工况下,电机转矩波动对轴承力的影响不明显,齿轮误差会显著增加齿轮动态啮合力矩和轴承支反力的幅值,箱体柔性对齿轮动态啮合力矩的影响较小;在加速工况下,齿轮误差容易激发系统高频成分的共振,耦合箱体后容易激发与转频相关的低阶共振。     

电动汽车轴向轮毂电机的工作特性

本文针对轴向永磁轮毂电机变负载调速时的传动性能,分析了启动过程中的转矩和转速等启动性能以及启动完成后的磁密、涡流损耗、传动效率等工作性能。首先运用矢量磁位法建立了数学模型,得到气隙磁密、转矩、轴向力和传动效率等工作参数的数学表达式,并运用Matlab软件进行了系统气隙磁密的数值计算;然后利用Magnet软件模拟得到了不同输入转速和不同变负载系数下启动过程的转矩和转速的变化规律,接着分析启动完成后稳定运行时的磁密、涡流损耗和传动效率;最后搭建模拟的轴向磁通轮毂电机实验平台,测量得到了不同输入转速下的转速、转矩和传动效率,验证了理论分析和模拟的正确性。本文研究成果有利于轴向永磁磁通轮毂电机传动性能的研究,对提高轮毂电机工作效率的提高具有重要意义。     

汽车用永磁电机的一种新型电枢铁芯设计方法

通过设计一种新型的电机铁芯,以降低由于径向电磁力的波动而造成的电机振动和噪声。从开发此新型铁芯的技术背景、新型电枢铁芯的结构、理论分析、理论计算、实验数据对比等几个方面,进行了详细的论述,对实际项目及工程的开发设计具有指导意义。     

燃料电池汽车用电机驱动系统选型及性能参数研究

从整车角度出发,综合分析了几种电机驱动系统的性能特点,介绍了燃料电池汽车用电机驱动系统的选型原则,提出了从峰值、持续和制动特性来描述电机驱动系统,为动力系统参数匹配计算提供依据.仿真结果表明,该方法可简便、有效地完成燃料电池汽车用电机驱动系统设计,具有一定的工程实用价值.     

汽车爪极发电机定子模态分析和固有频率计算

建立爪极电机定子结构的三维有限元模型,利用ANSYS软件对其进行模态分析,计算爪极电机定子的固有频率.结果表明,定子6阶模态对爪极电机噪声和振动的贡献最大.