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电子机械制动器构型及控制技术发展现状

汽车工程 2023年第12期45卷 2187-2199,2250页

作者：熊璐李聪聪卓桂荣程玉林乔乐王心坚同济大学汽车学院上海201804 同济大学新能源汽车工程中心上海201804

电子机械制动(EMB)作为真正意义上的线控制动,具有系统结构精简、制动响应迅速等诸多优势。为了对EMB构型的研发现状进行全面梳理,本文在大量专利调研的基础上对各种构型的发展和产业化进程进行了总结,并对滚珠丝杠、楔式自增力、滚珠... 详细信息

电子机械制动(EMB)作为真正意义上的线控制动,具有系统结构精简、制动响应迅速等诸多优势。为了对EMB构型的研发现状进行全面梳理,本文在大量专利调研的基础上对各种构型的发展和产业化进程进行了总结,并对滚珠丝杠、楔式自增力、滚珠坡道和凸轮4种基本构型方案进行了分析和对比。针对执行器非线性特性和慢时变参数摄动下的控制难题,本文首先对各种执行器建模方法进行了整理,然后以有无压力传感器为分类依据,从基于夹紧力反馈值的控制和基于夹紧力估计值的控制两大层面分别对国内外的研究进展进行综述。最后,提出了对于执行器构型设计、夹紧力控制以及整车协调冗余控制的发展展望。

关键词：线控制动电子机械制动(EMB) 构型夹紧力控制夹紧力估计

圆柱定子3自由度球转子超声波电机驱动控制技术的研究

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中国电机工程学报 2004年第9期24卷 163-166页

作者：金龙顾菊平胡敏强王心坚东南大学电气工程系江苏南京210096

驱动控制电源的设计和制作直接决定了超声波电机的输出性能,国内超声波电机产业化空白的最主要原因之一是驱动控制手段的落后。该文从原理上提出了3自由度超声波电机驱动控制电源的要求,以自行设计的圆柱定子3自由度球转子超声波电机为... 详细信息

驱动控制电源的设计和制作直接决定了超声波电机的输出性能,国内超声波电机产业化空白的最主要原因之一是驱动控制手段的落后。该文从原理上提出了3自由度超声波电机驱动控制电源的要求,以自行设计的圆柱定子3自由度球转子超声波电机为驱动控制对象,设计并实现了3种可用于3自由度驱动控制的电源。一种基于高频开关电源技术设计,适用于一般的控制,第二种对两相驱动控制电源的改进设计,适用于实验室调试,性价比较高,另一种是基于DSP技术的驱动控制电源,适用于超声波电机的产业化制造。实验证明,3种驱动控制电源适用于任意一种结构的3自由度超声波电机的驱动控制,并通过对电机输出性能的测试,验证了3种驱动控制电源的可行性和正确性,为提高3自由度超声波电机的能量转换效率和进一步增大电机的输出性能奠定了必要的技术和理论基础。

关键词：超声波电机驱动控制 3自由度球转子圆柱定子

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行波超声波电机多调节量协调控制方法

中国电机工程学报 2009年第6期29卷 73-79页

作者：王心坚胡敏强金龙徐志科教育部伺服控制技术工程研究中心(东南大学) 江苏省南京市210096

在行波超声波电机伺服控制中,电机需要低速运行和正反向转动。调压可以实现低转速控制,但通过单一调节驱动频率和电压不能改变定子行波的运动方向,因而电机转动方向无法改变。调节两相驱动信号相位差,在±π/间直接切换会造成在切换点... 详细信息

在行波超声波电机伺服控制中,电机需要低速运行和正反向转动。调压可以实现低转速控制,但通过单一调节驱动频率和电压不能改变定子行波的运动方向,因而电机转动方向无法改变。调节两相驱动信号相位差,在±π/间直接切换会造成在切换点转速的剧烈跳动。因此要想获得理想的伺服控制效果,采用驱动频率、电压(占空比)、相位差三种调节量分段调节,通过模糊控制算法,可以解决低转速控制和转速跳动问题。以直径60mm行波超声波电机为实例,通过转速、位置伺服跟踪控制对这种控制方法进行了实验验证。

关键词：超声波电机伺服控制多调节量串级控制轨迹跟踪

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有效改善换档动力中断的车用有源传动装置

同济大学学报（自然科学版） 2011年第3期39卷 411-415页

作者：钟再敏王心坚陈辛波同济大学汽车学院上海201804

针对AMT换档过程中的动力中断和并联混合动力汽车中发动机和电机双动力源耦合工作问题,提出了一种基于定轴式齿轮变速箱的混合动力车用有源传动装置,通过电机与变速箱的集成设计使得电机和发动机联合工作的输出特性更加符合车用工况需求... 详细信息

针对AMT换档过程中的动力中断和并联混合动力汽车中发动机和电机双动力源耦合工作问题,提出了一种基于定轴式齿轮变速箱的混合动力车用有源传动装置,通过电机与变速箱的集成设计使得电机和发动机联合工作的输出特性更加符合车用工况需求,对现有技术继承性好,具有较好的推广应用价值.

关键词： AMT 动力中断混合动力有源传动

并联式混合动力新型有源传动装置动力换档特性

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同济大学学报（自然科学版） 2014年第12期42卷 1890-1896页

作者：吴海康钟再敏余卓平王心坚同济大学汽车学院上海201804 同济大学新能源汽车工程中心上海201804

开发了一种基于定轴齿轮传动方式并集成电机的新型混合动力车用有源传动装置,通过自动切换机构,电机可选择性地与变速器输入轴或输出轴建立动力传递路径.一方面当电机与输入轴连接时,可利用档位速比实现高效驱动;另一方面在换档时,电机... 详细信息

开发了一种基于定轴齿轮传动方式并集成电机的新型混合动力车用有源传动装置,通过自动切换机构,电机可选择性地与变速器输入轴或输出轴建立动力传递路径.一方面当电机与输入轴连接时,可利用档位速比实现高效驱动;另一方面在换档时,电机可通过短时与输出轴连接,实现无动力中断换档.完成了EMT(electrified manual transmission)的动力性匹配设计,并通过仿真分析详细说明了EMT实现无动力中断换档的过程.结合第一轮样机的开发及台架试验,考察了换档期间电机维持车辆动力不中断的能力.

关键词：混合动力有源传动装置动力中断动力切换

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一种基于电机驱动重构的电池包加热集成拓扑

微特电机 2023年第1期51卷 19-22页

作者：刘颖王心坚黄冉军同济大学汽车学院上海201804

提出一种新的电机驱动与电池包加热一体化拓扑结构,该结构复用电动汽车驱动系统的电气元件进行电电能量变换,以电机磁能作为中间能量,将三相绕组电感作为等效Boost/Buck电路的储能电感,引入储能电容与电机中性线相连形成零序通路,作为... 详细信息

提出一种新的电机驱动与电池包加热一体化拓扑结构,该结构复用电动汽车驱动系统的电气元件进行电电能量变换,以电机磁能作为中间能量,将三相绕组电感作为等效Boost/Buck电路的储能电感,引入储能电容与电机中性线相连形成零序通路,作为外部储能设备与电池进行能量交换,通过交变充放电电流利用电池阻抗在电池内部产生电化学热。考虑到理想的交流加热电流为正弦量,采用基于内模原理的PR控制,理论上可以实现对正弦输入的无静差跟随。仿真结果表明,该控制系统能有效跟踪输入电流,在驻车状态下对电池进行大功率充放电以实现高效自加热。

关键词：内模原理一体化拓扑零序电流电池加热

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振动模态与超声波电机性能关系的研究

电工技术学报 2002年第3期17卷 7-11页

作者：莫岳平胡敏强金龙顾菊平石斌王心坚徐志科东南大学电气工程系 210096

振动模态选择是超声波电机设计的重要环节 ,也是影响电机性能的重要因素。本文介绍了超声波电机振动模态形式及其选择的原则。采用有限元分析方法计算了所设计电机的振动模态和共振频率 ;用阻抗特性分析仪测量了不同模态对应的共振频率 ... 详细信息

振动模态选择是超声波电机设计的重要环节 ,也是影响电机性能的重要因素。本文介绍了超声波电机振动模态形式及其选择的原则。采用有限元分析方法计算了所设计电机的振动模态和共振频率 ;用阻抗特性分析仪测量了不同模态对应的共振频率 ,其结果与有限元分析结果一致。

关键词：超声波电机振动模态输出特性有限元分析

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一种新型圆柱定子3自由度球形压电超声电机

东南大学学报（自然科学版） 2002年第4期32卷 620-623页

作者：金龙胡敏强顾菊平莫岳平徐志科王心坚东南大学电气工程系南京210096

3自由度超声电机利用圆柱定子的 3种同频共振模态 ( 2个正交的弯曲摇摆振动和 1个纵向振动 ) ,两两分别叠加、合成 ,通过摩擦驱动球转子分别绕 3个轴旋转 .根据这一原理可将该电机改装成多自由度直线电机 .通过有限元方法设计定子的结... 详细信息

3自由度超声电机利用圆柱定子的 3种同频共振模态 ( 2个正交的弯曲摇摆振动和 1个纵向振动 ) ,两两分别叠加、合成 ,通过摩擦驱动球转子分别绕 3个轴旋转 .根据这一原理可将该电机改装成多自由度直线电机 .通过有限元方法设计定子的结构和模态 ,利用阻抗测试方法测得的定子共振频率、模态与设计相符 ,同时测量了球转子绕 3个轴的转速特性 .为了提高 3自由度圆柱超声电机的定转子传动效率。

关键词：压电超声电机圆柱型定子 3自由度球转子

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大扭矩均压行波超声波电机研究

电工技术学报 2002年第6期17卷 7-11页

作者：莫岳平胡敏强金龙徐志科顾菊平王心坚扬州大学信息工程学院 225009 东南大学电气工程系 210096

超声波电机的研究已成为全世界的热点。在ANSYS有限元软件分析计算的基础上 ,设计并制作了均压行波超声波电机 ,其直径为 10 0mm ,堵转转矩达 2 2N·m ,最高空载转速5 8r/min。采用定转子面接触模型 ,实现了电机的均压运行。对电机进... 详细信息

超声波电机的研究已成为全世界的热点。在ANSYS有限元软件分析计算的基础上 ,设计并制作了均压行波超声波电机 ,其直径为 10 0mm ,堵转转矩达 2 2N·m ,最高空载转速5 8r/min。采用定转子面接触模型 ,实现了电机的均压运行。对电机进行了输出性能测试和分析。

关键词：大扭矩均压行波超声波电机定子转子接触模型