电动汽车电驱动系统建模及控制策略研究

作     者：冶存良 杨贺绪 郝杰 巩云鹏 YE Cun-liang;YANG He-xu;HAO Jie;GONG Yun-peng

作者机构：宁夏理工学院机械工程学院宁夏石嘴山753000 东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 内蒙古一机集团宏远电器股份有限公司内蒙古包头014030 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2024年第395卷第1期

页      面：294-298,303页

学科分类：12[管理学] 0711[理学-系统科学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 07[理学] 08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 0823[工学-交通运输工程] 081103[工学-系统工程] 

基　　金：宁夏回族自治区自然科学基金(2022AAC03338) 

主　　题：电动车辆 电驱动系统 双惯量系统 负载时变 陷波滤波器 

摘      要：针对纯电汽车电驱动系统因受负载端转动惯量时变特性及传动部件中存在柔性的影响,导致电机端转矩波动及传动精度降低的问题,这里提出了一种通过加入陷波滤波器与前馈调整增益进行调整的控制策略。相比传统方法,此方法需要配置的参数更少,控制的精度更高。首先对电驱动系统建立了基于双惯量模型的动力学方程,并分析了不同负载转动惯量下系统的频率响应。依据建立的电驱动系统双惯量模型,设计了两种陷波滤波器。对比加入陷波滤波器后系统的参数变化和响应曲线,选择了一种效果更好的陷波器。最后,对加入陷波器后的控制系统,通过前馈控制和调整增益进行改进。给出了改进后控制策略的理论分析过程与参数设计方法,并进行了数值仿真。结果表明,所提出的方法可以减弱纯电汽车的电驱动系统因传动柔性与电机负载端转动惯量时变特性导致的系统扭振及传动精度降低的问题。