刚性联接双电机系统功率平衡控制策略

针对刚性联接双电机系统因参数摄动和负载变化导致的系统输出功率不均衡问题,基于转矩闭环矢量控制系统,提出了一种自抗扰模型预测(ADRC-MPCC)转矩交叉耦合功率平衡控制策略。首先,建立刚性联接双电机系统的统一数学模型,基于该模型分析了功率不平衡产生的原因;其次,通过确定合适的转矩反馈补偿系数,提高了系统中双电机的同步性能;最后,设计自抗扰控制器对转速环、磁链环和转矩环的扰动进行估计和补偿,并通过简化模型预测控制方法对逆变器开关状态进行选择,减少了控制器的运算时间。仿真与实验结果表明,提出的控制策略实现了参数摄动和负载扰动情况下刚性联接双电机系统的输出功率平衡,验证了功率平衡控制策略的有效性。

乘用车双电机冗余电动助力转向系统研究

为了提高电动助力转向系统的安全性以及可靠性,基于乘用车提出一种双电机冗余电动助力转向技术,采用转向执行双助力电机,可以从硬件上实现冗余,避免任意单电机发生故障时导致转向系统的失效,不仅可以满足转向系统对于轻便型、助力跟随性的要求,还可以减轻单个助力电机的负载提高电机的使用寿命。针对提出的问题,介绍了对双电机阻力转向系统整体结构及工作原理,并对其关键零部件进行分析论述。搭建双电机冗余系统仿真模型,双电机电流分配采用“一主一辅”的控制方式,并进行方向盘多种工况仿真验证。针对助力转向出现抖动问题,结合“扫频试验”,设计输出转矩超前滞后补偿方式进行相位校正补偿。通过实车试验验证了该算法的准确性和有效性。实验结果表明双冗余电动助力转向系统极大提高了转向力矩的稳定性,抑制其扰动性,有较好的助力效果,极大提高系统的可靠性和安全性。

一种雷达转台双电机驱动系统设计与同步控制方法

作为机械传动系统的一个重要组成,转台被广泛应用于雷达系统中,为满足雷达检测等领域对转台驱动系统惯量、功率、性能方面的要求,提出采用双电机同步驱动转台的方式。利用双电机伺服系统的电消隙原理和差速耦合负反馈的同步控制方法,由控制器将控制量经数/模转换送入驱动器,以实现系统的消隙功能、同步补偿功能,提高转台驱动系统的精度和同步控制性能,并将其运用到雷达转台伺服系统中,结果证明了方法的可行性,能够提高所设计雷达转台双电机驱动系统的精确性。

全数控螺旋锥齿轮铣齿机双电机消隙技术研究

作为加工螺旋锥齿轮的专用设备,螺旋锥齿轮铣齿机在数控加工过程中由于齿隙的存在易出现卡死问题,引致冲击与震荡等现象,降低齿轮加工精度。对比消隙技术,构建基于PMAC的螺旋锥齿轮铣齿机传动系统双电机消隙方法,应用IPC+PMAC运动控制器的双电机驱动应用系统对该消隙方法进行试验,结果表明此方法能有效消除齿隙,提升整个数控系统的稳定性,利用双电机伺服消隙方法具有一定的可靠性。

双电机拖拉机动力系统参数匹配及优化设计

动力传动系统参数设计的合理性对电动拖拉机的田间牵引性能具有重要影响,目前对动力总成参数设计的研究主要集中在电动汽车上,而对电动农业机械的研究较少。针对以上问题,提出了一种基于双电机耦合驱动模式的电动拖拉机动力系统参数匹配与优化设计方法,采用基于混合罚函数的粒子群算法进行参数优化,并利用MatLab编写了参数优化设计程序。基于MatLab/Simulink建立了带优化设计变量的电动拖拉机动力总成动力学仿真模型。研究结果表明:与优化前的仿真结果相比,优化目标函数,提高了电动拖拉机的牵引性能,表明了所提方法的有效性。

单双电机机械变速器直连系统性能对比研究

双电机无同步器多挡机械变速器系统可以有效改善重型商用车经济性和动力性。为分析系统在最优参数下的最优性能,并综合考虑车质量和空满载差异的影响,本研究同时优化驱动电机参数和机械变速器速比参数,对比最优参数下单/双电机多挡驱动系统的经济性和动力性。结果表明:双电机驱动系统降低了车辆经济性对车质量以及空满载差异的敏感度;双电机驱动系统最高车速提高约8%,加速时间可节省约28%。

基于循环工况的电动汽车双电机驱动系统协同优化设计

双电机优化设计需要考虑双电机系统的耦合运行,在传统优化方法中多采用估计效率Map的方法得到双电机系统最优的转矩分配系数。然而在高效电机优化设计中无法忽视估计法带来的误差。此外不同工况下电机的控制策略也不同。为了提高双电机驱动系统全工况运行效率,本文基于两种循环工况,系统地提出了一种电动汽车双电机协同优化设计方法。首先通过参数匹配获得了初代电机参数,接着提出了基于半解析模型的电机效率Map计算方法。基于此方法研究了不同工况下双电机系统的最优转矩分配和控制策略。然后基于粒子群算法,考虑电机不同工况下的控制策略对双电机本体参数进行了全工况优化。最后搭建了半实物实验平台,仿真和实验结果表明,所提优化方法能够提高双电机驱动系统的运行效率。

电机效率最优的双电机汽车驱动扭矩分配控制策略

为提高前后轴分布式双电机电驱动汽车(DDEV)行驶中的经济效能,以某款双电机汽车作为研究对象,以前后电机效率最优为目标,提出了一种驱动扭矩分配策略,针对2电机工作时的协调控制进行研究。在Cruise软件中建立DDEV整车模型,与Simulink软件中搭建的策略模型进行联合仿真,在NEDC和WLTC循环工况下进行仿真测试。仿真结果表明,与前后电机驱动扭矩平分策略相比,使用文中提出的驱动扭矩分配策略的双电机汽车在2种循环工况下的电能消耗分别降低6.7%和4.5%,2电机在高效区间工作的占比分别提升12.4%和47.3%,整车电机在2种循环工况下的平均效率相应提升14.2%和17.8%,验证所提策略对提高车辆经济性能的有效性。

双电机推进轴系隔振方案及传递特性研究

目前对大型水面舰船电力推进装置进行隔振处理的还比较少见。为研究某大型舰船双电机推进轴系在螺旋桨激励下的传递特性和隔振方案,提出一种考虑轴承阻尼作用的有限元混合模型建立方法,给出6种隔振方案,利用Ansys软件对整个轴系进行模态和谐响应分析计算。以平均振级落差作为评价标准,验证方案的可行性。结果表明:激励力频率比系统的固有频率大√2倍时,在一定范围内,总静刚度越小隔振性能越强;在总静刚度相等的情况下,采用单个静刚度更大、数量更少的隔振器可以达到几乎相同的隔振效果;该轴系优势模态的变形集中在机组轴向前后两端的位置,增加该位置的隔振器数量可以提高隔振性能。

双电机同步控制技术综述

双电机驱动系统在运动控制领域有着广泛的应用,研究双电机同步控制技术对提升系统性能至关重要。随着工业生产对电机同步控制精度的要求不断提高,研究者们针对传统的控制方案进行了许多改进,并结合智能算法提出了许多新的控制策略。综述了近几年学界对双电机同步控制技术的研究成果,涵盖了并行控制、主从控制、交叉耦合控制等控制结构,以及模糊控制、滑模控制、神经网络控制等控制算法,分析了引起同步误差的各项因素,总结了未来的研究方向。

纯电动双电机汽车驱动系统匹配优化

为提高纯电动汽车驱动系统效率,降低电动汽车能耗,以某款电动汽车为例,通过AVL-Cruise建立电动汽车的单电机驱动系统和同轴双电机驱动系统的整车模型,计算得到相关参数;利用Simulink搭建控制策略仿真模型,验证整车模型的经济性与动力性。以整体驱动效率最优为优化目标,设计了粒子群优化控制策略优化了同轴双电机驱动系统模型,验证该模型的经济性与动力性。仿真结果表明,较单电机驱动系统车辆,同轴双电机驱动系统车辆的动力性、经济性平均提升了5.3%、8.69%;在同轴双电机驱动系统车辆中,使用粒子群优化算法控制策略的车辆经济性提升了1.5%。

双电机电动汽车再生制动控制策略研究

本文针对某款双电机电动汽车的再生制动展开相关研究。基于I曲线、ECE法规曲和f线设计了4种不同制动强度段的前、后轮制动力分配策略,然后根据电机转速、电池SOC,车速以及制动强度设计了紧急制动与非紧急制动两种工况下的再生制动力分配策略。其中在非紧急制动工况中,建立了模糊控制算法,根据车速与制动强度调整再生制动了分配系数。使用Carsim与MATLAB/Simulink建立联合仿真模型,在NEDC工况下对模型进行仿真,结果表明,本文设计再生制动控制策略能够满足制动工况需求,并且通过制动能量回收电池SOC提升了4.41%。

基于双电机输入的电动汽车减速器设计与研发

目前,市面上的电动汽车大多数采用单电机驱动,控制策略简单但高效区唯一。为提高整车多工况下的动力性及经济性,设计了一款双电机输入的减速器。其中,一个电机直连接减速器;另一个电机通过超越离合器实现与减速器的连接或断开。同时,采用大重合度、细高齿等特有齿形设计来提高传动系统的平稳性。试验结果表明,双电机能正常切换,减速器各项性能参数满足标准要求。在满足整车动力性能的前提下,该研究方法可以为提高电动汽车续航里程提供参考。

船载天线伺服系统双电机振动问题研究

船载天线是船舶实现与外界通信的主要方式,与天线配套的卫星通信站伺服系统由电机提供驱动力、扭矩在减速器的作用下增大并输出,且通信站与卫星信号处于持续对接状态,是船舶通信的主要设备。本次研究中对使用双电机作为伺服系统的船载天线振动问题进行分析,通过判断力矩、电流推断双电机消隙系统振动的可能发生部位,在明确双电机消隙状态的基础上,通过对电机的输入电流进行分析,并结合分析结果检测判断并检测消隙系统传动链故障,为处理振动问题提供支持。

基于滑模控制的双电机嵌入式同步系统

采用DSP TMS320F28335和FPGA XC4VLX60作为核心芯片,搭建了刚性轴连接的双电机速度同步控制的嵌入式系统。FPGA负责旋转变压器信号的解码和相电流信号的采集,并防止逆变器的上、下桥臂短路,DSP负责控制算法的实现,提高了系统的实时性和可靠性。基于矢量控制方法实现了永磁同步电机的运动控制,速度环采用滑模控制器,提高系统的鲁棒性,电流环采用交叉耦合控制器,保证两个电机的输出力一致。通过阶跃响应实验,当速度指令为500 r/min时,经过0.08 s电机反馈速度稳定在500 r/min,双电机的电流差异由启动时的0.75 A迅速稳定在0.29 A,验证了控制算法和嵌入式系统的有效性。

新能源车双电机线控系统的同步转向角控制

针对商用新能源车中单电机驱动线控转向系统弱扭矩和高故障率的问题,提出一种新能源车双电机线控系统的同步转向角控制策略。基于主从控制模式,引入一个带有扰动观测器的滑模控制器,使系统在具有模型不确定性和外部干扰的工况下仍然具有强鲁棒性,同时系统的动态响应和同步性能也得到相应的提升。最后借助实物平台完成验证。实验结果表明:应用主从控制时,正弦和梯形位置轨迹的平均同步误差值分别减少了83.7%和70.4%,而最大同步误差值分别减少了92.5%和74.3%,线控转向系统获得了良好的同步转向角控制性能。

双电机纯电动汽车传动比优化研究

为了提升前后轴双电机汽车的动力性能,对前后轴的传动比变化对加速性能的影响进行了研究,并结合能耗进行综合评价。研究结果显示,通过Cruise软件对不同组传动比进行仿真,并将结果进行对比,最优的前后轴传动比组合被选定,从而将百公里加速时间缩短至7.49秒,并使NEDC循环工况下的能耗达到1.38kWh。此外,最高车速和最大爬坡度也得以显著提升。

井下采煤机双电机协调控制分析

为进一步提升井下采煤机双电机协调控制效果,以某煤矿企业应用的MG300/700型电牵引采煤机为研究对象,并采用ADAMS和MATLAB软件共同对其进行仿真分析研究,在结合施工图纸建立基本分析模型的基础上,对双电机协调控制方案进行优选,确定了交叉耦合控制模式及其控制器设计要点,并对其实际应用效果进行测试.结果显示,交叉耦合控制模式基本实现了双电机协调控制,具有一定的应用价值.

双电机驱动振动给料机故障消除及预防措施探讨

浙江浙能兰溪发电有限责任公司卸煤系统振动料机共有10台(A、B卸煤系统各有5台),主要用于0-500mm粒级的煤炭输送给料。振动给料机是输煤系统中的重要设备,它的正常稳定运行确保了翻车机的翻卸效率及燃煤库存。激振器是振动给料机的关键部件,是给料机的振动源。激振器的两根轴上装有相同质量的重块和齿轮副,由电动机通过弹性联轴器带动主传动轴,再由主动轴上的齿轮传给被动轴,使两根轴同时反向旋转,而使槽体振动。以浙江浙能兰溪发电有限责任公司双电机驱动振动给料机近年来出现的故障为例,分析故障发生的原因,提出了具体的消除方法及预防措施。

双电机混动系统驱动模式动力性切换控制研究

为改善某新型双电机混合动力系统动力性,确保能够发挥车辆最大动力,本文对双电机串并联系统结构进行分析,介绍纯电、串联、并联三种驱动模式,并设计实时计算混动系统纯电能力、串联能力、并联能力的模型,通过驱动模式动力性切换控制策略,选择能力更大的驱动模式并切换,以满足动力性需求。对该控制策略进行实车测试,结果表明:在当前驱动模式不满足驾驶员扭矩需求时,该系统能有效地向能力更大的驱动模式切换,切换完成后整车动力得到提升。