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电动车用电磁馈能主动悬架振动能量分析及回收
| 论文题名： | 电动车用电磁馈能主动悬架振动能量分析及回收 |
| 关键词： | 电动汽车;电磁悬架系统;模式切换策略;振动能量;回收体系;转矩波动 |
| 摘要： | 随着世界能源危机问题的加剧，以及传统汽车造成的负面环境影响，电动汽车将是汽车工业未来发展的最佳选择。作为电动车发展的一个独特方向，轮边驱动电动车被视为电动汽车的最终驱动形式，但由于其特殊的驱动形式，又使得整车非簧载质量明显增加，这不仅影响汽车平顺性，也降低行驶安全性。与之相矛盾的是人们对电动车能量效率以及乘坐舒适性和行驶安全性的要求又与日俱增。因此，本文研究着眼于这两个方面，提出了一种采用直线电机作为作动器的电磁馈能主动悬架形式，对其控制系统进行设计分析，并讨论了电磁悬架系统在改善汽车动力学性能和提高汽车能量效率方面的优势。 首先，本文以开关磁阻电机为例研究了轮毂电机的转矩波动问题，分析了其在径向和切向的激振力，并讨论了其对汽车动力学性能造成的负面影响。提出了一种采用无刷直流式直线电机作为作动器的新型电磁馈能主动悬架，并运用功能系数优化法对电磁馈能主动悬架的动力学性能及其能量回收性能进行了协调性优化，得到了最优电机常数k*值，保证了悬架系统在具有理想能量回收性能的同时，又可以显著改善悬架系统的动力学性能。以此为基础，设计了电磁悬架三种工作模式：被动模式、半主动模式和主动模式，并对三种模式下汽车动力学性能以及能量回收性能进行了仿真分析。研究结果表明，被动模式下，能量回收潜力最大，但汽车动力学性能最差；半主动模式下，汽车以回收能量为主要目标，同时可以保证基本的动力学性能；主动模式下，汽车以改善汽车动力学性能为主要目标，并同时兼有一定的能量回收能力。然后，基于包含SR电机转矩波动的整车动力学系统模型，设计了整车控制回路，并针对汽车不同的行驶工况和状态，对整车动力学性能以及能量回收性能进行了仿真分析，仿真结果验证了电磁悬架不同模式下的性能特点。最后综合不同模式下电磁悬架性能特点，制定了针对不同汽车行驶状态的模式切换策略，从而对电磁馈能主动悬架系统实行协调控制。 |
| 作者： | 裴金顺 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李以农 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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