履带车辆双电机耦合驱动技术研究

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1、学校代号10532学号B090900026分类号TM351密级博士学位论文履带车辆双电机耦合驱动技术研究学位申请人姓名盖江涛培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称黄守道教授学科专业电气工程研究方向车辆电驱动及控制论文提交日期2015年09月湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研巧所取得的，研巧成果。除了文中特别加ｙ？标注引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研巧做出重要责献的个人和集体，均己在文中ｔＪ。。ｌ明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担作者签名

2、日期年／＇月９日；义＾嗦学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保－。留并向聞家有关部口或机构送交论文的复巧件和电子版，允许论文被杳阅和借阅本人授权湖南大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可臥采巧影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密囚。＂＂１＾＾Ｖ（请在？上相应方框内打）＊１社立矿年｜：文日作者签名：至啼日期月导师签名：日期：年１月日心ｒ１／ｌｉＪ学校代号：10532学号：

3、B090900026密级：湖南大学博士学位论文履带车辆双电机耦合驱动技术研究学位申请人姓名：盖江涛导师姓名及职称：黄守道教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电气工程论文提交日期：2015年09月论文答辩日期：2015年10月22日答辩委员会主席：罗隆福StudyonTechnologyofDoubleSideMotorsCouplingDriveTransmissionforTrackedVehicleByGAIJiangtaoB.E.(BeijingInstituteofTechnology)2004M.S.(BeijingInstituteofTechnolog

4、y)2006AdissertationsubmittedinpartialsatisfactionoftherequirementsforthedegreeofDoctorofEngineeringinElectricalEngineeringintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorProfessorHuangShoudaoOctober,2015履带车辆双电机耦合驱动技术研究摘要车辆电传动的研究符合节能环保的发展趋势，且与传统的机械传动方式相比，又在提高车辆机动性能方面还有很多优点，成为当前研究的重要方向。在电动汽车研

5、究方面，目前已经取得了很好的应用成果。由于履带车辆一般较轮式车辆重、车上空间狭窄、传动功能多，因此对电机、电池等部件的功率指标、功率体积比、功率重量比要求都很高。如何在部件技术水平有限的前提下，将电机与机械有机集成，实现履带车辆传递功率、变速、转向、制动和操纵等功能，就显得至关重要。这就是传动技术的研究内容。本文从创新设计履带车辆的电传动技术方案入手，形成了较为完善的双电机耦合驱动车辆电传动系统设计方法，并开展了与新型车辆电传动系统相关的车辆驱动控制技术和电机控制技术研究。因此，本文的研究工作主要集中在以下几方面：（1）较全面的对过去履带车辆电传动基本构型的优缺点和近段时

6、间国内外履带车辆电传动发展进行了综述，通过分析发现相关研究重点都是围绕如何通过机械与多台电机的有机复合，进行复杂的机电耦合，寻求构建最优的适合大功率电传动的技术方案。对机电耦合驱动中涉及相关关键技术研究进展进行了介绍，并对与本文的研究要求存在的差异进行了阐述。（2）提出了一种履带车辆的双侧电机耦合驱动的传动方案。应用行星传动构件综合分析法，提出了方案优选的构件组合原则，建立了输入、输出间的转速、转矩变换模型。提出了双侧电机耦合驱动方案选择的评价指标和性能匹配优化的评价指标，并建立了匹配优化模型。形成了较为完善的双电机耦合驱动车辆电传动系统设计方法。（3）针对车辆用永磁同步

7、电机功率大、功率密度高、转速高等特点，进行了电机设计技术难点分析研究。针对永磁同步电机的车辆驱动系统中，在负载变化的过程中转速会受到较大影响的问题，采用自抗扰控制器对负载扰动进行观测，并进行补偿来抑制外部扰动的方法，设计了基于负载观测的二阶控制系统。通过仿真与实验结果分析，证实了控制系统能够很好的满足电传动车辆的控制系统要求。（4）利用机械、控制相结合的方法很好的解决了双电机耦合驱动履带车辆直驶同步的难题。利用功率耦合机构的负载功率平衡作用，使在传动的两个输出端的负载差传递到两台电机上降低60%～80%，从机械上很大程度上解决