面向行星多挡混合动力系统纯电模式下扭振特性分析方法技术方案

本发明专利技术公开了一种面向行星多挡混合动力系统纯电模式下扭振特性分析方法，该发明专利技术旨在克服重型车辆由于其特殊的运行环境，以及高速比、大扭矩传输、高转速的特点，相比于普通民用车辆的扭振分析与控制更加困难的问题。包括下列步骤：首先：进行电机转矩特性分析与传动系扭振建模；其次，完成传动系统固有特性及扭振响应特性分析。本发明专利技术更加准确的再现中重型特种车辆传动系统实际运行中的扭转振动情况，完善扭转振动特性分析方法，探究分析了电机本体结构偏差以及逆变器非线性特性等因素往往会引起电机激励的转矩波动，为电机传动系统高精度扭矩波动建模奠定了基础。度扭矩波动建模奠定了基础。度扭矩波动建模奠定了基础。

【技术实现步骤摘要】
面向行星多挡混合动力系统纯电模式下扭振特性分析方法


[0001]本专利技术属于混合动力车辆控制领域，更确切地说，本专利技术涉及一种面向行星多挡混合动力系统纯电驱动模式下的扭振特性分析方法。

技术介绍

[0002]重型特种车辆存在复杂行驶环境下发动机的高油耗与高排放问题，仍需要较大改进，相比于发动机驱动，采用行星多挡混合动力系统能可以有效提高车辆的经济性，实现低排放，降低噪声和热辐射，且在纯电模式下可以保证其特殊行驶环境下隐蔽行驶功能。但是，由于纯电模式下，失去了发动机对电机噪声掩蔽效应，以及传动系统扭振问题，进一步导致车内舒适性降低，因此，为了保证乘员身心健康，纯电模式下行星多挡混合动力系统扭振问题已然成为世界各国关注的发展方向。
[0003]整车安全性关系到特种车辆驾驶员的人身安全，乘坐舒适性则直接影响驾驶员感受，而车辆动力传动系统的扭转振动对车辆的安全性和舒适性均有直接影响。考虑到中重型特种车辆自身以及行驶环境的特殊性，行星多挡混合动力系统的特种车辆的扭振特点相比于普通民用车辆主要有以下三点差异：1)重型特种车辆的传动系统更具大速比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.面向行星多挡混合动力系统纯电模式下扭振特性分析方法，其特征在于：包括以下步骤：首先，针对纯电模式，分析电机转矩波动来源及影响因素；电机转矩的波动影响整车的控制系统鲁棒性及行驶性能，目前车用电机多采用永磁同步电机；如果想要输出平稳的转速、转矩曲线，就需要正弦信号激励，及具有反电动势的正弦信号，但是在实际中，由于电机本体制造引起的结构偏差，及逆变器本身工作的非线性等因素影响，电机输出具有波动性；主要分析；电机本体齿槽，转子磁场谐波，磁路饱和，逆变器非线性的影响；(1)电机本体齿槽；当前，电机铁心磁导率高，造成空气与铁心的磁导率相差比较大，电机齿槽使得电机的磁路发生变化，气隙磁场中产生多次齿谐波，从而造成反电势的波动以及转矩的波动；齿槽转矩是由电机本体结构产生的，永磁体与相对的齿槽相互作用的切向力，它会促进永磁体与齿槽保持对齐，使偏离的转子回到稳定点，进而造成电机的转矩波动；(2)转子磁场谐波；由于永磁体的布置和充磁方式以及永磁体的制造和工艺上的限制，永磁体气隙磁密的分布不是理想的正弦分布，其中含有谐波分量；空间谐波与电流基波和谐波相互作用产生谐波转矩，进而造成转矩，转速波动；(3)磁路饱和；电机高的电气负荷增加磁路的饱和程度，进一步恶化转矩非线性及转矩波动；当考虑磁路饱和时，磁阻随着电流非线性变化，由磁路欧姆定律可得此时转子永磁体产生的磁通也非线性变化，即饱和对永磁体磁场基波和谐波产生一定的影响；(4)逆变器非线性；为了使电机平稳运行，一般要求逆变电路可以输出正弦的电压和电流波形；传统的六阶梯波调制有着较高的直流电压利用率，但是线电压中存在大量的谐波，输出转矩将会有明显的转矩波动；第二，基于上述分析建立电机转矩波动数学模型；考虑谐波量时，电机的动态方程主要包括两部分：谐波电压方程和谐波转矩方程；建立电机动态谐波电压方程：由于电机自身机构的误差和非线性特性问题，使得电机电压电流及永磁体等变量含有谐波分量，这些分量最终作用到电机电磁转矩中，造成波动；参考相关文献，谐波阶次越高，影响越小，大部分研究中忽略高次谐波影响；通过坐标转换，建立电机动态谐波电压方程；U
dz
+U
dx
＝k*(I
dz
+I
dx
)+Q其中，U
dz
和I
dz
分别代表电压方程电压和电流的直流量；U
dx
和I
dx
分别代表电压方程电压和电流的谐波分量；建立电机动态谐波转矩方程：谐波量也将影响电机的电磁转矩方程，使电机输出转矩中含有谐波成分；T＝T
e0
+T
e1
+T
e2
+T
e3
+T
e4
其中，T
e0
为直流量，为基波量产生的电磁转矩，为一常量，是电磁转矩的平均值；而T
e0
,T

【专利技术属性】
技术研发人员：宋大凤，杨东坡，曾小华，王振伟，段朝胜，张轩铭，黄钰峰，钱琦峰，姜效望，李敦迈，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：