轮边电机驱动中巴客车平顺性分析与多目标优化

发布时间：2022-12-18 20:24

　　在竞争激烈的客运市场中,中巴客车具有运输灵活、经济适用、性价比高等优点,其市场发展势头良好。中巴客车的电动化,对于绿色出行、缓解城市交通拥堵、促进城乡客运市场的健康发展都有着重要的积极作用。作为中巴客车电动化的一种构型,轮边驱动中巴客车具有结构简化、传递效率高和在当前技术条件下更容易实现等特点,由于其结构和布置的特殊性对其平顺性带来新的问题。因此,有必要对轮边驱动中巴客车平顺性进行深入研究。针对轮边电机驱动中巴客车平顺性研究还比较缺乏问题,以参与研制的轮边电机驱动中巴客车样车为研究对象,分析样车的主要机械结构、关键三电核心部件和整车主要参数的获取方法和过程,通过样车和对标车的平顺性试验和结果分析,确定样车平顺性改进和优化的空间。在理论上对路面特性和电机激励进行研究,建立适于两者的描述,分析电机激励存在的条件。基于样车的实际结构和布置,在理论上对车轮路面激励、轮边电机驱动中巴客车系统分别进行平面描述和空间描述。基于多学科设计和优化平台Isight,建立轮边电机驱动中巴客车参数影响分析和多目标优化的方法,确定影响样车平顺性的主要参数和对其进行多目标优化设计,基于优化后的主要参数进行新样车试... 

【文章页数】：137 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 客车发展概述及其电动化现状
        1.1.1 客车国外发展概述
        1.1.2 客车国内发展概述
        1.1.3 客车国外电动化现状
        1.1.4 客车电动化国内现状
    1.2 中巴客车及其电动化分析
        1.2.1 中巴客车及其特点
        1.2.2 中巴客车当前典型车型
        1.2.3 中巴客车电动化实现方式
    1.3 轮边驱动中巴客车平顺性相关研究综述
        1.3.1 轮边电机驱动面临的主要问题
        1.3.2 平顺性研究的重要性和涉及的相关内容
        1.3.3 路面特性研究的综述
        1.3.4 电机特性及其影响研究的综述
        1.3.5 非簧载质量增加对平顺性影响研究的综述
        1.3.6 车辆合适模型研究的综述
        1.3.7 平顺性改善和优化研究的综述
        1.3.8 平顺性试验研究的综述
    1.4 本文研究的主要内容和意义
        1.4.1 本文研究的主要内容
        1.4.2 本文研究的意义
第2章 轮边电机驱动中巴客车样车及其主要参数获取
    2.1 样车的主要机械结构
        2.1.1 整车概述
        2.1.2 前悬架总成
        2.1.3 后悬架总成
        2.1.4 轮边驱动系统
    2.2 样车的关键三电核心部件
        2.2.1 驱动电机
        2.2.2 动力电池包
        2.2.3 整车控制系统
    2.3 样车的整车主要参数获取
        2.3.1 整车参数用途和获取概述
        2.3.2 样车外观主要尺寸获取
        2.3.3 样车主要惯性参数获取
        2.3.4 悬架基本特性获取
        2.3.5 轮胎特性参数获取
    2.4 本章小结
第3章 样车和对标车平顺性试验和对标分析
    3.1 平顺性试验准备
        3.1.1 试验条件
        3.1.2 主要试验设备
        3.1.3 测试布置
        3.1.4 测试准备
    3.2 平顺性试验和数据处理
        3.2.1 试验工况
        3.2.2 试验方法
        3.2.3 测试数据预处理
        3.2.4 测试数据处理
    3.3 样车和对标车平顺性试验结果分析
        3.3.1 样车平顺性随机路面试验结果分析
        3.3.2 样车平顺性脉冲路面试验结果分析
        3.3.3 样车和对标车平顺性随机路面试验结果比较
        3.3.4 样车和对标车平顺性脉冲路面试验结果比较
    3.4 本章小结
第4章 路面特性和电机激励的描述及仿真
    4.1 随机数学基础
        4.1.1 正态分布和标准正态分布
        4.1.2 白噪声和高斯白噪声
        4.1.3 白噪声的数字特征
        4.1.4 单自由度线性系统的功率谱密度关系
    4.2 路面统计特性的描述
        4.2.1 路面不平度和路面激励
        4.2.2 路面不平度的统计特性
        4.2.3 路面激励的统计特性
    4.3 路面统计特性的速度描述
        4.3.1 路面不平度统计特性的速度描述
        4.3.2 路面激励统计特性的速度描述
    4.4 标准路面特性的积分白噪声描述
        4.4.1 标准路面统计特性的速度描述
        4.4.2 路面特性的高斯白噪声积分描述
        4.4.3 路面特性的标准高斯白噪声积分描述
        4.4.4 路面特性的标准高斯白噪声积分应用描述
    4.5 开关磁阻电机激励描述
        4.5.1 电机结构组成分析
        4.5.2 电机作用过程和线性假设
        4.5.3 单相转子单相过程电机激励的转子转角描述
        4.5.4 单相转子单相过程电机激励的时间描述
        4.5.5 单相转子多相过程电机激励的时间描述
        4.5.6 多相转子多相过程电机激励的时间描述
        4.5.7 偏心情况转子和定子的最小气隙
    4.6 路面激励和电机激励的仿真
        4.6.1 路面激励的仿真
        4.6.2 电机激励的仿真
    4.7 本章小结
第5章 轮边电机驱动中巴客车系统振动的描述
    5.1 车轮路面激励的描述
        5.1.1 前轮和后轮路面激励关系的描述
        5.1.2 左轮和右轮路面激励关系的描述
        5.1.3 一类特殊传递函数的一阶Pade逼近
        5.1.4 前轮和后轮路面激励的一阶Pade逼近
        5.1.5 四轮路面激励的一阶Pade逼近
    5.2 轮边电机驱动中巴客车系统振动的平面描述
        5.2.1 基本假设
        5.2.2 力学描述
        5.2.3 能量和广义力
        5.2.4 能量导数
        5.2.5 分量描述
        5.2.6 矩阵描述
        5.2.7 车轮静载
        5.2.8 振动响应量
    5.3 轮边电机驱动中巴客车系统振动的空间描述
        5.3.1 力学描述
        5.3.2 能量与广义力
        5.3.3 能量导数
        5.3.4 分量描述
        5.3.5 矩阵描述
        5.3.6 车轮静载
        5.3.7 振动响应量
    5.4 本章小结
第6章 轮边电机驱动中巴客车平顺性的多目标优化
    6.1 Isight及其试验设计和多目标优化
        6.1.1 Isight概述
        6.1.2 试验设计
        6.1.3 多目标优化
    6.2 轮边电机驱动中巴客车平顺性的参数影响分析
        6.2.1 参数影响分析方案设计
        6.2.2 参数影响分析流程
        6.2.3 参数选择
        6.2.4 平顺性指标
        6.2.5 灵敏度分析
    6.3 轮边电机驱动中巴客车平顺性的多目标优化
        6.3.1 多目标优化模型
        6.3.2 多目标粒子群算法
        6.3.3 多目标优化流程
        6.3.4 多目标优化分析
    6.4 基于多目标优化后的全新设计样车
        6.4.1 全新设计策略
        6.4.2 全新设计样车的关键部件试验
        6.4.3 新旧样车平顺性随机路面试验结果比较
        6.4.4 新旧样车平顺性脉冲路面试验结果比较
        6.4.5 新样车和对标车平顺性随机路面试验结果比较
        6.4.6 新样车和对标车平顺性脉冲路面试验结果比较
    6.5 本章小结
第7章 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 全文创新点
    7.3 研究展望
参考文献
攻读博士学位发表的学术论文和参与的科研工作
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[3]轮毂驱动电动汽车悬架创新设计与优化[J]. 聂高法,时培成,孙阳敏,彭闪闪,张军.  安徽工程大学学报. 2016(02)
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博士论文
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硕士论文
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[3]六轴半挂汽车列车平顺性和道路友好性的仿真与多目标优化[D]. 杨昆.吉林大学 2017
[4]某中型新能源客车空气悬架的匹配研究[D]. 么广钦.吉林大学 2017
[5]考虑电机激励的轮毂电机驱动电动汽车平顺性分析与多目标优化[D]. 王培德.吉林大学 2017
[6]汽车平顺性与操纵稳定性协同研究与仿真实现[D]. 王维.吉林大学 2016
[7]多目标粒子群优化算法及其应用研究[D]. 徐迅.江南大学 2014
[8]轮边驱动电动车平顺性和操稳性分析与控制研究[D]. 徐广徽.重庆大学 2014
[9]多轴重型特种汽车在不同路面下振动性能的仿真与评价[D]. 朱延蕾.吉林大学 2014
[10]电动轮汽车平顺性和操纵稳定性仿真[D]. 付越.吉林大学 2014



本文编号：3722706