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双电机耦合驱动系统方案设计与仿真
| 论文题名： | 双电机耦合驱动系统方案设计与仿真 |
| 关键词： | 电动汽车;驱动系统;电机耦合;行星齿轮;动力学特性 |
| 摘要： | 电动汽车以其零排放、高效率等特点成为近年来研究的热点。包含动力源和机械传动装置的电驱动系统是电动汽车的核心部件。然而，随着电驱动系统技术研究的不断深入，其能量利用率低、成本过高等问题日益凸显，严重制约了电动汽车的发展。因此，高效能、低成本的新型电驱动系统的研究与开发是推进电动汽车产业化的关键技术之一。 针对以上问题，本文基于动力耦合传动技术，利用创造性设计方法提出了采用行星齿轮和固定齿轮进行耦合的新型双电机耦合驱动系统，开展了以下几个方面的研究： （1）分析了转矩耦合和转速耦合的技术原理，并深入研究了行星齿轮机构的传动原理。研究了动力耦合传动技术提高经济性的机理，为多动力源耦合驱动系统的设计与研究建立了理论基础。 （2）利用创造性设计法得到并优选出所有满足拓扑特性要求的行星齿轮连接方案。根据设计要求，提出了采用行星齿轮和固定齿轮进行动力耦合的新型双电机耦合驱动系统的设计方案。基于双电机行星耦合传动系统的结构特性，将驱动模式分为电机1单独驱动、电机2单独驱动、双电机转矩耦合驱动和双电机转速耦合驱动，利用等效杠杆法分析了不同工作模式下系统的功率传递特性，并对其动力学特性进行了研究。 （3）提出了双电机耦合传动系统关键参数的选型方法，通过Matlab/Simulink对动力总成进行了性能的仿真验证。仿真结果表明，双电机耦合驱动系统具有优异的动力性能。之后，经过设计校核，综合考虑机构干涉、底盘空间、系统集成性等因素，利用CATIA三维软件设计了双电机耦合传动系统的三维样机模型。 （4）根据双电机耦合驱动系统的工作特点，探索出一套适用于双电机耦合驱动系统的模式切换控制策略，通过对双电机耦合驱动系统效率特性的分析，建立了系统效率确定方法，从而建立了系统的最优功率分配策略。通过Matlab/Simulink对双电机耦合驱动系统工况运行下的输出特性和续驶里程进行了分析与仿真，与配备AMT的单电机驱动系统的进行对比之后得到如下结论：双电机耦合驱动系统在不仅具有优异的动力性能，而且改善了电动汽车的经济性能，提高了续驶里程。 |
| 作者： | 徐少芝 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 胡明辉 |
| 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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