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近几年,我国电动车技术得到飞速发展,其中分布式驱动电动车其动力学特性以及控制结构和整车布置等方面存在了诸多优势,成为电动车发展的主流方向之一。但是分布式驱动电动车由于引用了轮毂电机,不仅增加了整车非簧载质量,而且电动机输出力矩的波动在很大程度上影响整车的动力学性能,这就需要研究高频动态工况下轮胎与地面附着特性作用机理。论文针对分布式驱动电动车系统振动的特点和产生机理,从轮胎高频激励下轮胎动态特性入手,开展轮胎动态特性分析研究,根据无刷直流永磁(BLDC)电机的结构特点和工作原理,开展电机转矩波动研究,进而分析电机-轮胎耦合特性,最后分析了电动轮系统振动对整车振动的影响。主要研究内容为以下几部分:1.论文开展了轮胎动态特性、BLDC电机电磁转矩波动特性建模工作。首先利用项目组前期开发的刚性带束轮胎统一模型,对目标轮胎在适用范围内的动态特性进行了仿真验证,通过仿真曲线和试验数据曲线的比较证明了所搭建模型的准确性。然后根据BLDC电机结构和控制特点,在Matlab/Simulink中搭建电机本体模型和控制模型,根据电机的结构特性估计出电机参数,接着进行电机高速低负载转矩、低速高负载转矩两种工况仿真,仿真结果表明搭建的仿真模型具有较快的响应,波形符合理论分析且系统可以平稳运行,为电机-轮胎系统的研究提供了模型基础。2.论文针对电机-轮胎系统的耦合特性进行研究分析。研究和分析由BLDC电机和轮胎组成的电机-轮胎耦合系统的动态特性对分布式驱动电动车的驾驶控制性能、平顺性与噪声控制具有重要的指导意义。将轮胎动态模型和BLDC电机连接搭建电动轮系统模型,分析了电机低速起动时轮胎输出的转矩波动;并分析了车速、轮胎结构动态参数对输出转矩波动的影响。仿真结果表明:随着车速的提高,轮胎输出的转矩波动在中低频率段得到很大程度的改善;轮胎结构的动态特性能够对电机轮系统输出的转矩波动产生衰减特性,随着轮胎垂向刚度的减小,轮胎、电机的输出转矩波动在中高频阶段有着不是很显著的提高;随着轮胎轮毂转动惯量的提高,轮胎、电机的输出转矩波动在中高频阶段有着不是很显著的改善。3.论文最后分析了电动轮系统耦合振动对整车振动的影响。在Matlab/Simulink环境下搭建了电动车整车四分之一模型,并且在电机低速、高速两种工况下,分析了带束环作用在轮辋上的力矩、纵向力,簧上质量、簧下质量垂向加速度的变化。仿真结果表明:车辆刚起步和低速行驶时,轮胎的抖动现象最明显;轮胎的频率响应特性,主要存在两个共振区域,一个在34Hz附近,一个在93Hz附近;提高车速和减小轮胎滚动阻力,可以改善轮胎输出的纵向力、驱动力矩、垂向力的在中低频率段的波动程度;车模型的簧上质量、簧下质量中低阶段的频率波动随着车速的提高也得到了改善。