并联式混合动力汽车传动系统扭振控制方法研究

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近年来,节能与新能源汽车成为我国重点的发展领域,汽车消费市场也随之不断的升级改造,消费者对于车辆的要求也是越来越高。汽车传动系统的扭振所带来的振动、噪声等问题,直接影响着车辆的舒适性以及安全性,为了解决该问题从而提高整车的相关性能,对扭振展开了全方面的研究。由于混合动力汽车传动系统中集成了多个动力源,与传统汽车相比,传动系统的扭转振动问题呈现出更加复杂的特点,因此本文以并联式混合动力汽车为研究对象展开了扭振控制的相关研究。首先,按照相关简化原则,对并联式混合动力汽车复杂的传动系统结构进行简化处理,从而得到整车传动系统集中质量模型;基于集中质量模型,在AMESim软件中根据相关建模步骤,建立了整车传动系统自由振动模型以及强迫振动模型,并验证了模型的准确性。其次,对建立的扭振自由振动、强迫振动模型进行仿真分析,通过时域分析、频域分析、频谱分析,得到整车传动系统的扭振特性,并结合动力源的激振特性分析了传动系统产生共振的情况,并分析了产生共振的原因。此外,通过对相关影响较大的结构参数进行灵敏性分析,确定相关参数对扭振的影响规律。再次,为了探索整车传动系统扭振的控制方法,从被动、主动两个方面展开探索。在扭振的被动控制方面,通过增加双质量飞轮扭转减振器(Dual Mass Flywheel,DMF)的方式,对整车传动系统的扭振起到有效控制;此外,依托于Isight软件的多平台协作的功能,与AMESim进行联合仿真,运用多岛遗传算法(Multi-Island Genetic Algorithm,MIGA)对DMF以及传动系统其他部件的相关结构参数进行基于响应的多参数协同优化,最终获取全局最优解。在扭振的主动控制方面,运用驱动电机快速响应的特点,以主动控制为核心对电机的扭矩进行控制。以三自由度扭振模型为控制原型,在Simulink中通过模糊自适应PID控制器对电机扭矩进行模糊控制,从结果分析可知,相较于传统的PID控制,模糊自适应PID控制对传动系统扭振具有更好的控制效果。最后,通过传动系统扭振模型的建立、扭振的特性的分析以及对扭振的主被动控制,对传动系统扭振进行了全方位的分析,并且为并联式混合动力汽车传动系统扭振的控制提供了参考方案。
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