纯电动拖拉机机电耦合系统非线性振动分析

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2018.10.19

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2018, Vol. 37 ›› Issue (10): 123-132.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.10.19

纯电动拖拉机机电耦合系统非线性振动分析

严国军1,2,3, 杨彦1, 顾建华1, 姚月琴1，祁淼1,4

(1. 盐城工业职业技术学院机电工程学院，江苏盐城 224000; 2. 东南大学机械工程学院，江苏南京 210000； 3. 南京理工大学控制工程学院，江苏南京 210000；4. 江苏大学汽车工程学院，江苏镇江 212000)

收稿日期:2017-06-02 修回日期:2018-06-14 出版日期:2018-10-08 发布日期:2018-10-08
作者简介:严国军(1973—)，男，江苏盐城人，副教授，主要从事测控与机电设备自动控制方面的研究。E-mail: ygj6961@163.com。
基金资助:
国家重点研发计划重点专项(2016YFD0700905)；江苏省国内访问学者资助项目(2016GRFX062)；盐城市2016年度农业科技创新专项引导资金项目(YKN2016_14)；盐城工业职业技术学院科研基金项目(ygy1703)

Nonlinear Vibration Analysis of Electromechanical Coupling System of Pure Electric Tractor

YAN Guojun1, 2, 3, YANG Yan1, GU Jianhua1, YAO Yueqin1, QI Miao1, 4

1.College of Automotive Engineering, Yancheng Vocational Institute of Industry Technology, Yancheng 224000, Jiangsu, P. R. China; 2. College of Mechanical Engineering, Southeast University, Nanjing 210000, Jiangsu, P. R. China; 3. College of Control Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210000, Jiangsu, P. R. China; 4. College of Automobile and Traffic Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212000, Jiangsu, P. R. China)

Received:2017-06-02 Revised:2018-06-14 Online:2018-10-08 Published:2018-10-08

摘要/Abstract

摘要： 针对低速重载起步工况下纯电动拖拉机机电耦合传动系统受到非周期冲击干扰力作用，产生较大强度动载荷并引起非线性扭振，严重影响纯电动拖拉机机电耦合传动系统可靠性和耐久性的问题，考虑转子扭转角与电磁转矩的耦合影响，建立纯电动拖拉机机电耦合传动系统非线性扭转振动模型，求解无扰动Hamilton系统的平衡点；利用Melnikov法求解分岔阈值曲线，分析动态机械负载对纯电动拖拉机机电耦合传动系统非线性动力学行为的影响。研究结果表明：纯电动拖拉机机电耦合传动系统具有周期、拟周期和混沌等复杂的动力学行为：当动态机械负载f<3.6时，系统为一周期运动；3.6

关键词: 机电工程, 纯电动拖拉机, 机电耦合系统, 永磁同步电机, 非线性振动

Abstract: In allusion to the problem that the electromechanical coupling system of the pure electric tractor under the low speed and heavy load condition was affected by the non-periodic impact interference force, which produced the strong dynamic load, caused the nonlinear torsional vibration and had serious influence on the reliability and durability of the electromechanical coupling system of the pure electric tractor, the nonlinear torsional vibration model of electromechanical coupling system of pure electric tractor was established to solve the equilibrium point of the undisturbed Hamiltonian system, considering the coupling effect of rotor torsional angle and the electromagnetic torque. And the Melnikov method was adopted to calculate the bifurcation threshold curve, which further analyzed the influence of dynamic mechanical load on the nonlinear dynamic behavior of electromechanical coupling drive system of a pure electric tractor. The research results indicate that the electromechanical coupling drive system of pure electric tractor is characterized by the complex dynamic behaviors such as periodicity, quasi-period and chaos. If the dynamic mechanical load f<3.6, the system is a periodic motion; if 3.6

Key words: mechanical and electromechanical engineering, pure electric tractor, electromechanical coupling system, permanent magnet synchronous motor, nonlinear vibration

中图分类号:

O319.56

严国军1,2,3, 杨彦1, 顾建华1, 姚月琴1，祁淼1,4. 纯电动拖拉机机电耦合系统非线性振动分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2018, 37(10): 123-132.

YAN Guojun1, 2, 3, YANG Yan1, GU Jianhua1, YAO Yueqin1, QI Miao1, 4. Nonlinear Vibration Analysis of Electromechanical Coupling System of Pure Electric Tractor[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2018, 37(10): 123-132.

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纯电动拖拉机机电耦合系统非线性振动分析

Nonlinear Vibration Analysis of Electromechanical Coupling System of Pure Electric Tractor

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