电动汽车盘式轮毂永磁电机设计

为了合理地设计盘式轮毂永磁电机,利用盘式永磁电机对电动汽车轮毂进行了研究.在对电动汽车特性要求以及电机结构、材料、特点分析的基础上,选用盘式无铁芯永磁同步电机作为电动汽车轮毂直驱电机.为选择理想的电机参数,通过理论分析的方法对轮毂式电动汽车总体动力性能进行分析计算,讨论了决定轮毂电机选择的电动汽车3项主要性能指标：最高车速、加速时间与最大爬坡度.根据电动汽车的性能要求,最终合理地确定了轮毂电动机的功率、转速与转矩,给定了轮毂电动机的主要参数,为轮毂盘式电机的设计提供了依据.     

面向数控机床直驱电机应用测试研究

针对直驱电机应用于高档数控机床带来的新问题,根据数控机床的粗、精加工情况及直线电机闭环矢量控制原理,提出了直线电机的低速轻载推力波动、高速重载推力波动、电流环响应、闭环速度环响应、闭环位置响应5项面向数控机床直驱电机评价指标。利用直驱电机应用测试平台系统,对直线电机的评价指标进行相应的应用性测试分析研究,并提出了改进意见。     

双驱轮毂式电机在无人驾驶中的控制与仿真

针对无人驾驶车在直行和转弯过程中轮毂式驱动电机输出转速不协调的问题,将电子差速控制策略引入车辆控制系统中．根据速度矢量对控制系统的影响,设计了以永磁无刷直流电机控制技术为基础的电子差速控制器．该系统以无人驾驶车需要的车速和转弯角度为输入,两后驱电机转速为输出．对驱动电机转速与时间的响应曲线进行了仿真,仿真结果表明此控制器完全能够实现机械差速器的功能,可以实现车辆直线行驶和转弯过程中车轮自由差速．     

汽车轮毂电机的SMC+MTPA控制策略分析

针对轮毂电机使用传统PI控制在负载突变时达到稳定出现抖动的问题,提出轮毂电机控制系统速度环采用滑模控制器(SMC)和最大转矩电流比(MTPA)控制．通过对速度环分别采用比例积分(PI)和输入参考电流为0、PI和MTPA以及SMC和MTPA控制下系统响应情况仿真,得到了不同控制方式下电机定子三相电流、输出电磁转矩、电机转速等工况并进行对比分析．仿真结果表明,与常规PI控制方式相比,采用SMC和MTPA控制能有效提升系统稳定性,降低负载突变状态下系统抖动,减小超调量,同时提升电流的利用率,能较好满足轮毂电机工况要求．     

轮毂式电动车电子差速系统的动力学仿真

以双后轮驱动的电动汽车为研究对象,针对轮毂电机驱动的电动汽车,建立了汽车直线行驶和转向行驶的二自由度电动汽车模型,利用Matlab/Simulink软件对其进行了仿真分析。仿真结果表明,每个驱动轮的附着系数较高,车辆能获得更大加速度或减速度。     

轮毂电机电动汽车主动悬架约束状态反馈H∞控制

为了控制轮毂电机偏心和其他不可预见因素对电动汽车平顺性的影响,研究了主动悬架约束状态H_∞控制对轮毂电机电动汽车随机路面平顺性改善问题。基于标准状态反馈H_∞控制,建立了约束状态反馈H_∞控制的线性矩阵不等式表示。考虑路面和电机偏心共同作用建立了包含主动悬架的轮毂电机电动汽车四自由度平面模型,实现了轮毂电机电动汽车主动悬架约束状态反馈H_∞控制设计。应用Matlab/Simulink开发了轮毂电机电动汽车主动悬架约束状态反馈H_∞控制仿真模型,通过其实现了主动悬架和被动悬架的随机路面平顺性仿真与比较。研究结果表明,轮毂电机偏心会影响主动悬架的改善能力,主动悬架约束状态反馈H_∞控制改善了轮毂电机电动汽车随机路面平顺性。     

电动汽车PMSM MTPA控制系统 抗积分饱和速度控制

电动汽车电机驱动系统大多采用传统PI控制,存在积分饱和现象,系统易产生超调和振荡问题,因此将抗积分饱和控制策略引入永磁同步电机最大转矩电流比控制调速系统中,以提升系统的稳定性。采用反馈算法求解转矩电流高次方程,解决了高次方程求解困难的问题,实现了最大转矩电流比控制;速度环和电流环均采用抗积分饱和PI控制,有效地抑制了积分饱和,减小了系统的超调量,提高了电机控制精度。基于Matlab/Simulink搭建了系统模型并进行仿真,仿真结果表明,所设计的系统有效地抑制了积分饱和现象,减少了速度的超调,具有良好的动态和稳态性能,可以较好地满足电动汽车电机驱动系统的要求。     

面向舰船应用的直线电机泵控制策略及振动试验研究

为了解决传统船用泵振动噪声大、流量脉动高以及控制方式单一等问题,提出了一种新型直线电机驱动柱塞泵结构.以直线电机驱动柱塞泵系统为研究对象,研究了直驱泵的恒流量工作原理,构建了不同运动曲线的数学模型,仿真分析了直线电机对于不同运动控制模式和运动曲线的动态响应特性,并经过样机试验验证了控制策略的可靠性及减振效果.试验结果表明:基于Labview的速度规划控制程序具有良好的操控特性,直线电机的速度特性满足直驱柱塞泵高频高速往复运动的要求;泵用电机以PVT运动模式下三角波和S形波速度规划运行,直线电机最大跟随误差为87.5μm和91μm,均小于Spline运动模式下的三角波和S形速度曲线,有利于减小直驱柱塞泵组合流量的脉动和系统振动;试验系统的振动幅值在径向得到了约70%的削弱,其他方向也有较好的减振效果,验证了直驱柱塞泵系统以三角波/PVT模式运行时振动响应特性较为良好,系统振动得到了较大程度的削弱.     

轮毂电机电动汽车电子差速低速转向控制仿真

针对轮毂电机独立驱动电动汽车电子差速的问题进行研究,通过对轮毂电机驱动和传统汽车的差速装置驱动进行比较分析.根据阿克曼汽车转向模型和各个轮毂电机独立可控,提出基于MATLAB/simulink搭建汽车理想状态下的转向仿真建模.仿真结果表明:Ackermann-Jeantand转向几何模型可以计算出给定方向盘角度下的各个车轮的实际速度,进而分别控制各个轮毂电机的转速实现电动汽车电子差速的目的,满足汽车低速转向的要求,对进一步研究电动汽车独立转向电子差速等问题具有一定的借鉴意义.     

轮毂电机驱动电动汽车平顺性综述

回顾轮毂电机驱动电动汽车的平顺性问题研究.非簧载质量的变化对轮胎动载荷影响很大,可恶化轮毂电机式电动汽车的接地性能,使操纵稳定性和行驶安全性急剧下降.通过降低轮胎动载荷、设计轮毂电机悬置或安装吸振器来改善轮毂电机式电动汽车的垂向特性;通过轮毂电机内置悬置系统、轮毂电机的轻量化、设计盘式电机等改善车辆的平顺性.改善轮毂电机设计及安装将是轮毂电机平顺性研究的一个重要方向.     

电动车辆ABS的改进线性二次型最优控制

为充分利用轮毂电机控制精确和响应迅速的优势,提高电动车辆制动防抱死控制的稳定性,提出一种用于轮毂电机电动车辆制动防抱死系统(ABS)协调控制的改进线性二次型最优控制方法.建立电动车辆纵向动力学模型;结合复合制动系统的协调控制策略,分析现有线性二次型最优控制算法无法用于防抱死控制器设计的原因,提出一种通过构造虚拟阻尼量以及无穷小量来建立黎卡提方程的改进型线性二次型最优控制算法,并据此设计了防抱死控制器.在高附着路面、中附着路面和低附着路面3种不同行驶工况,对分别安装有改进线性二次型最优防抱死控制器和滑模防抱死控制器的电动车辆的紧急制动性能进行了仿真分析.结果表明:在不同附着系数路面行驶工况下,改进线性二次型最优控制算法能够有效提高电动汽车防抱死控制系统的控制精度和响应速度.     

双激励下轮毂电机悬置构型对电动车平顺性的影响

为解决轮毂电机引入电动汽车使车辆垂向负效应加剧的问题,研究路面激励和电机垂向激励耦合下轮毂电机悬置构型对车辆垂向性能的影响. 综合分析国内外电动汽车构型影响规律,比较两种分别以电机定子和电机整体悬置作为动态吸振器车辆构型的平顺性,搭建双重激励计算模型选择优选方案,以车辆平顺性指标均方根值最小为优化目标,应用NSGA-Ⅱ算法对优选方案中动态吸振器的橡胶衬套刚度和阻尼进行优化设计,得到满足要求的构型和匹配参数,并对优化后的车辆构型进行仿真验证. 研究结果表明:两种悬置方案都缓和了由于轮毂电机引入带来的负面效应,而对择优选出的电机整体悬置方案优化后可使车身加速度降低38.53%,轮胎动载荷下降7.94%. 仿真结果证明,针对路面和电机双重激励提出的优化构型及参数,改善了轮毂电机驱动电动汽车的垂向负效应,提高了车辆平顺性和安全性.     

基于PWM和锁相环技术的胰岛素泵直流电机控制系统研究

文章在建立胰岛素注射泵直流电机控制系统数学模型的基础上,将PWM与锁相环技术相结合,精确控制电机角位移以解决速度控制问题。对锁相环控制技术在医用胰岛素注射泵直流电动机调速系统的应用进行了仿真性研究,通过锁相环系统频域和时域响应,获取最佳锁相环算法,通过仿真证明了方法的有效性和可行性。     

四轮独立驱动轮毂电机电动汽车研究综述

基于轮毂电机驱动的电动汽车是未来汽车的重要发展方向,而针对四轮独立驱动轮毂电机电动汽车的发展和国内外研究现状,论文进行了综述。首先介绍了轮毂电机和轮毂电机电动汽车结构和控制特点,对四轮独立驱动轮毂电机电动汽车国内外研究概况进行了说明,最后指出从产品化角度四轮毂电机电动汽车在稳定性控制、城市工况节能控制方面进行深入的理论研究和实践探索,而充分发挥其控制优势进行基于驾驶员特性的智能控制是未来研究的重要内容。     

采用轮毂电机的四轮电动汽车性能分析

电动汽车的推进系统一般由高速低转矩电动机和齿轮箱、变速箱、差速器等部件组成,驱动轮与电动机的间接耦合可以使电动机工作在最大效率点附近。为减少机械部件、减轻重量和增加空间,在推进系统中可以使用轮毂电机代替单台高速低转矩电机。使用轮毂电机的推进系统可以是两轮驱动、四轮驱动或其他驱动方式。然而,轮毂电机在全速度范围内工作时,不能确保电动机一直工作于最大效率点。通过分析四轮驱动轮毂电机的特性,对比城市交通的电动汽车推进系统的效率、重量和成本,得出混合驱动方式性能更好的结论。     

电动汽车用永磁同步电机的分数阶自适应控制策略

为提高电动汽车电机驱动系统性能,从电动汽车的行驶运动方程和永磁同步电机数学模型出发,根据系统稳定性理论提出一种电动汽车用永磁同步电机的分数阶自适应控制方法,该方法采用分数阶自适应律调整速度环控制器的增益参数.电动汽车车速-电流的双闭环控制系统的仿真结果表明:在汽车加速、爬坡、变速,以及整车质量参数变化的行驶工况条件下,相比整数阶控制情形,电动汽车驱动系统的分数阶自适应控制方法具有控制速度快、精度高及鲁棒性强等优点.     

轮毂马达液驱系统控制与仿真

通过加入一套由泵和马达等组成的轮毂马达液压驱动系统,将传统重型车辆改为液驱混合动力车辆,使其在坏路况下可使其前轮同时参与驱动。分析了该系统的结构原理与工作模式,研究并建立了动力学理论方程,并在Matlab/Simulink和AMESim软件中分别建立其机械动力系统和液压系统模型,重点提出了该液驱系统的控制策略,进行了车辆的牵引力及爬坡性能仿真。结果表明:加入轮毂马达液驱系统后,车辆的牵引力和爬坡度明显提高,整车通过性得到改善;同时,该系统结构简单,整车改造成本低,具有很好的应用前景。     

感应电机单神经元微分积分比例调节器

运用常规的控制方法很难使普通感应电机转子的速度或位置在任何时候自动、连续、准确地复现给定信号的变化规律。讨论了一种采用单神经元ＰＩＤ（比例－积分－微分）调节器来实现感应电机速度跟踪的方法。首先介绍了单神经元ＰＩＤ调节器的基本工作原理,然后构造了采用单神经元ＰＩＤ控制的感应电机调速系统的仿真模型,最后通过计算机仿真,对此种调节器在应电机调速系统中的应用进行了分析,仿真结果难了此调节器可使感应电机具有     

重型商用车辆轮毂液驱系统的驱动特性

在传统重型车辆的基础上,添加液压集成泵、轮毂马达、蓄能器等液压元件,形成一种新型轮毂液驱辅助驱动前桥系统,增加了整车更多功能以适应重型商用车的使用环境。利用MATLAB/Simulink和AMESim软件,搭建了轮毂液驱重型车的离线仿真平台,验证了泵-马达助力和蓄能器-马达助力的动力性能。仿真结果表明,蓄能器的辅助驱动适合在短行程内短时地提供辅助驱动力,而液压泵助力可以在更大行程内稳定持续地提供辅助驱动力。本文开发的液驱系统兼具两者的优点,对于重型车辆轮毂液驱系统的开发与应用具有重要参考意义。     

电动汽车复合制动系统过渡工况协调控制策略

液压制动与电机再生制动互相切换的过渡工况控制是电动汽车复合制动系统控制需要解决的关键技术问题,直接影响到驾驶员的制动感觉与车辆制动舒适性。对此提出一种协调控制策略,包括制动力分配修正和电机力补偿2个模块。制动力分配修正模块针对液压制动力介入、撤出和再生制动力低速撤出3类典型过渡工况修正分配结果;电机力补偿模块利用电机系统迅速准确的响应来补偿液压系统,改善复合系统的响应。对各类典型制动过渡工况进行仿真验证,结果表明,所设计的协调控制策略能有效减小实际总制动力波动和偏差,改善驾驶员的制动感觉和车辆制动舒适性。