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基于非线性动力学理论的电动车传动系统动力学行为机理分析
| 论文题名： | 基于非线性动力学理论的电动车传动系统动力学行为机理分析 |
| 关键词： | 电动汽车;传动系统;共振行为;稳定性;冲击响应;非线性动力学;机电耦合效应 |
| 摘要： | 振动和冲击是影响电动汽车传动系统安全稳定运行的重要因素，也是影响电动汽车乘坐舒适性的重要因素。电动汽车长期工作于振动和冲击的环境之中，诸如车辆的启停、急加速、急减速和路面的凹凸不平等都可能引起电动汽车传动系统的振动或冲击行为。分析电动汽车传动系统的振动和冲击等动力学行为，探究其动力学行为内在的机理对于实现振动和冲击等行为的抑制，提高电动汽车的乘坐舒适性等具有较为重要的研究意义。因此，本文以纯电动汽车传动系统为研究对象，从能量角度出发，采用拉格朗日方法建立纯电动汽车传动系统的机电耦合模型，研究电磁参数对电动汽车传动系统共振行为和稳定性的影响规律；探究考虑机电耦合效应时电动汽车传动系统冲击响应的动力学行为及稳定性机理；揭示在不同外激励频率及参数下传动系统的动力学行为机理。以期为电动汽车传动系统的设计等提供参考。具体研究内容如下： 第一，建立电动汽车传动系统的非线性模型，并对其进行简化。使用拉格朗日方程，通过在驱动端引入电磁转矩建立传动系统的非线性模型表达式。 第二，基于电动汽车传动系统的非线性模型表达式推导冲击响应方程。基于非线性动力学理论研究平衡点的数目和稳定性，分析平衡点数目和稳定性对传动系统冲击响应的影响，揭示机电耦合作用下传动系统冲击响应行为机理。 第三，基于电动汽车传动系统的机电耦合非线性模型表达式推导非线性模型平衡点的个数、稳定性和分岔条件。基于平均方程和幅频响应方程，讨论共振曲线的稳定性和分岔条件。通过仿真研究电磁参数对传动系统扭转振动的影响。 第四，基于传动系统机电耦合模型提炼出一种相对转动系统。将周期激励项作为相对转动系统的控制参数，判断相对转动系统平衡点的稳定性。应用分岔理论研究平衡点的分岔行为，并通过仿真分析平衡点在参数平面上的分岔现象，研究平衡点数目以及性质随参数变化的演化规律。应用分岔图研究相对转动系统随参数变化的动力学行为演化规律。 第五，基于现有的实验条件测试冲击响应问题。试验主要分为两个部分：测试永磁同步电机的电磁参数，并计算冲击响应的稳定性；施加负载冲击并测量响应过程,通过分析冲击响应曲线来验证冲击响应分析相关理论和数值分析结果的准确性。 |
| 作者： | 牛诗琴 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 韩清振 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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