车用大功率柴电机组机电耦合动力学特性及控制

作     者：韩政达 吴云豪 张伟 刘翼 刘金刚 朱卫国 

作者机构：北京理工大学机械与车辆学院 奇瑞汽车股份有限公司 湘潭大学机械工程与力学学院 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52075465) 湖南十大技术攻关专项(2023GK1030) 

主　　题：柴电机组 机电耦合 动力学模型 振动控制 

摘      要：大功率柴电机组是重型串联式混合动力车辆的供电单元，受多缸柴油机曲轴谐振转矩冲击和发电机电磁转矩脉动耦合作用的影响，系统扭转振动现象突出，动力学品质较差。针对上述问题，建立考虑机电耦合效应的发动机-发电机组动力学模型，分析机电耦合效应对系统固有特性的影响，揭示了扭转振动特性随电磁刚度、转子偏心率、扭转减振器刚度等参数变化的规律，分析系统在发动机和电机联合激励作用下动力学响应特性，明确了主响应的阶次。为解决低频扭转振动响应过大的问题，提出基于双回路解耦的扭转振动控制总体框架，针对发动机主谐次扰动抑制设计了面向启停机过程的独立模态空间最优控制器和面向稳态运行工况的自适应滤波补偿控制器，并进行仿真验证，结果表明，所设计的扭转振动主动控制算法能够在发动机全速域内实现对主谐次扭转振动的有效抑制。