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四轮独立驱动电动汽车电磁主动悬架优化设计与性能分析研究
| 论文题名： | 四轮独立驱动电动汽车电磁主动悬架优化设计与性能分析研究 |
| 关键词： | 电动汽车;车体悬架;电磁控制;悬架设计 |
| 摘要： | 随着汽车工业迅速发展，人类面临严峻的能源与环境挑战，以电动汽车为代表的新能源汽车是实现交通可持续发展的最佳选择，四轮独立驱动电动汽车已被视为电动汽车的最终驱动形式，但由于其特殊的动力布置形式，使整车非簧载质量增加，整车平顺性与操纵稳定性下降。悬架系统直接影响汽车在行驶过程中的平顺性、操纵稳定性等性能，主动悬架系统可提供主动力保证汽车在各工况悬架性能最优，电磁主动悬架以其响应速度快、结构简单、控制精度高等特点成为主动悬架系统作动器的首选。本文基于某电动汽车驱动轮,设计一款具有较好动力学响应特性，结构紧凑及输出推力平稳的电磁主动悬架作动器，从作动器本体参数及磁场理论仿真模型入手，基于作动器灵敏度分析，采用多目标粒子优化算法，探索主动悬架电磁作动器最优设计理论与方法。 本研究主要内容包括：①基于驱动轮设计需求，采用磁体排列为Halbach的永磁同步直线电机作为电磁主动悬架作动器，提出电磁主动悬架设计方案，基于电机设计标准及直线电机特性，初步确定悬架作动器的结构设计参数，为电磁作动器后续分析奠定了基础。②利用磁通密度矢量公式，采用微分方程及解贝塞尔函数对作动器进行理论解析分析，建立理论解析模型，利用ANSOFT软件对作动器电磁场进行了理论分析,并采用有限元方法对理论模型进行了验证。采用Morris局部灵敏度分析法,对作动器结构进行局部灵敏度分析，获取了作动器主要结构设计参数，为作动器优化设计提供了依据。③采用多目标粒子群优化算法，以作动器主要结构设计参数为优化变量，以作动器动力学特性及损耗为优化目标，对电磁作动器进行了多目标优化设计，获取作动器优化结构参数Pareto解集，基于模糊集合理论确定作动器最优结构参数，研究结果表明，优化后铜耗系数下降20.1％，推力体积比提高8.1%，电磁力波动比降低56.1%。④基于电磁直线作动器本体特征，对作动器工作状态下推力波动机理进行分析，明确了齿槽力与边端力的影响，提出有效减少推力波动减少的措施，研究结果表明:优化后结构参数在两侧边端厚度为2.8mm时，作动器推力波动降低至2.4%。 |
| 作者： | 彭冲 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 郑玲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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