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(中國北方車輛研究所 車輛傳動重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100072)

0 引言

進(jìn)入21世紀(jì)，由于能源危機(jī)的持續(xù)加深、環(huán)境污染的不斷加劇，尋找清潔、無污染的車用燃料和設(shè)計(jì)污染小的車輛和高效率的傳動系統(tǒng)已成為世界各大汽車企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。各大汽車企業(yè)基本已經(jīng)建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新能源車輛動力傳動系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)平臺，這推動了新能源車輛及其傳動系統(tǒng)的飛速發(fā)展[1]，其中以電傳動車輛的發(fā)展和應(yīng)用尤為突出。為了能更好的對電動車輛動力傳動系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和匹配，需對電動車輛的動態(tài)負(fù)載進(jìn)行臺架模擬，開展車輛負(fù)載模擬技術(shù)研究。

目前，國內(nèi)對負(fù)載模擬的研究主要集中在測功機(jī)穩(wěn)態(tài)加載方面，對于動態(tài)負(fù)載的模擬和加載一般采用近似的方法，只是實(shí)現(xiàn)了某些典型特性的模擬。這在于國內(nèi)進(jìn)行交流電力測功機(jī)研究和制造的單位很少，這限制了試驗(yàn)臺的應(yīng)用范圍，也限制了交流電傳動的發(fā)展。另一方面，由于國內(nèi)對測功機(jī)研制能力不足，以及國外測功機(jī)進(jìn)入中國市場，導(dǎo)致了現(xiàn)在以交流電力測功機(jī)為核心的動力與傳動裝置的技術(shù)研究和測試設(shè)備開發(fā)能力70%以上的市場都被德國、奧地利等大公司壟斷。

國外的研究主要集中在測功機(jī)對機(jī)械負(fù)載進(jìn)行模擬和加載方面，以及運(yùn)用測功機(jī)進(jìn)行先進(jìn)控制算法的理論研究，已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了對交流電力測功機(jī)的自動控制和動態(tài)加載。目前許多學(xué)者利用電力測功機(jī)對車輛行駛道路負(fù)載進(jìn)行模擬，文獻(xiàn)[2-3]用直流電機(jī)作為測功機(jī), 對負(fù)載系統(tǒng)的控制提出了3種方案來模擬車輛行駛負(fù)載；文獻(xiàn)[4-5]應(yīng)用電力測功機(jī)模擬車輛行駛時(shí)的負(fù)載慣量，對負(fù)載模擬器的兩個(gè)基本控制策略進(jìn)行對比；文獻(xiàn)[6]應(yīng)用測功機(jī)的控制策略對車輛行駛負(fù)載動態(tài)特性進(jìn)行準(zhǔn)確模擬，并將試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行對比；文獻(xiàn)[7]討論了測功機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量、粘性摩擦系數(shù)對轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的影響；文獻(xiàn)[8]在對測功機(jī)進(jìn)行模擬控制的基礎(chǔ)上，開展了驅(qū)動電機(jī)PI控制器和PI估計(jì)器的對比分析。通過以上測功機(jī)及其控制系統(tǒng)的研究，可以實(shí)現(xiàn)車輛行駛道路負(fù)載的動態(tài)模擬，也為車輛動力傳動系統(tǒng)動力性、經(jīng)濟(jì)性匹配及性能測試提供方法。

車輛負(fù)載模擬系統(tǒng)實(shí)質(zhì)是一種轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，即應(yīng)用電力測功機(jī)來模擬實(shí)際車輛上牽引動力裝置的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，有時(shí)也加入機(jī)械慣性裝置。文中以交流電力測功機(jī)-永磁同步電機(jī)為試驗(yàn)平臺，通過把模型的仿真數(shù)據(jù)載入試驗(yàn)平臺來模擬整車直駛負(fù)載，從而實(shí)現(xiàn)對動力裝置運(yùn)行負(fù)載的模擬。

1 試驗(yàn)臺模型

基于驅(qū)動電機(jī)-負(fù)載電機(jī)試驗(yàn)平臺的通用負(fù)載模擬方框結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，這也是所要研究的車輛直駛負(fù)載模擬的試驗(yàn)平臺。通過控制負(fù)載電機(jī)，使其能夠模擬出給定的車輛直駛負(fù)載。

圖1 基于驅(qū)動電機(jī)-負(fù)載電機(jī)的控制方框圖

對于通用的負(fù)載模擬，假設(shè)要模擬的目標(biāo)負(fù)載輸出端的轉(zhuǎn)速為wem，轉(zhuǎn)矩為Tem，則目標(biāo)負(fù)載系統(tǒng)的傳遞函數(shù)Gem為[9]：

(1)

又假設(shè)在實(shí)際的臺架中，負(fù)載電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速為w，負(fù)載電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為TL，則負(fù)載電機(jī)的傳遞函數(shù)G(s)可以表示為：

(2)

而要使負(fù)載電機(jī)實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)負(fù)載的模擬，應(yīng)該使

Gem(s)=G(s)

(3)

上式即為通用負(fù)載模擬的目標(biāo)，其中負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL為車輛直駛時(shí)的行駛阻力Tf，可以表示為：

(4)

式中，F(xiàn)總為車輛受到的總的阻力；R總為車輛輪胎等效半徑；i總為汽車傳動系總的傳動比；η總為傳動系的總效率。

因此，應(yīng)控制負(fù)載電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩TL等于車輛直駛時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tf，所以：

TL=Tf

(5)

對于車輛負(fù)載的模擬，一種方式是基于車輛傳動系統(tǒng)的逆動力學(xué)模型，這種方式就是通過對負(fù)載電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制實(shí)現(xiàn)車輛負(fù)載的模擬?；驹砭褪峭ㄟ^測取試驗(yàn)臺中電機(jī)的角速度，然后依據(jù)角速度和車輛的逆動力學(xué)模型計(jì)算出負(fù)載電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。

假設(shè)實(shí)際的驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)矩和試驗(yàn)臺驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)矩相同，可以得到負(fù)載電機(jī)控制的扭矩為：

(6)

其控制方框圖如圖2所示。

圖2 基于負(fù)載逆動力學(xué)模型的控制框圖

設(shè)J、B分別是驅(qū)動電機(jī)—負(fù)載電機(jī)平臺的轉(zhuǎn)動慣量和粘性摩擦系數(shù)，Jem、Bem分別是被模擬負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量和粘性摩擦系數(shù)。則試驗(yàn)臺可以表示為：

(7)

(8)

將式(8)式代入式(7)可以得到：

(9)

進(jìn)行拉式變換后可以得到傳遞函數(shù)為：

(10)

2 整車直駛負(fù)載模型

為了對車輛直駛負(fù)載實(shí)現(xiàn)模擬，必須建立整車直駛的動力學(xué)模型。在車輛直駛負(fù)載的仿真中，應(yīng)用后向仿真方法，可以更好的得到臺架所需的數(shù)據(jù)。

對于電動車輛由于電機(jī)可以工作在零點(diǎn)轉(zhuǎn)速，一般采用無離合器換擋的結(jié)構(gòu)，即從發(fā)動機(jī)-變速箱-主減速器-輪胎-地面阻力的動力傳遞。由于汽車的負(fù)載主要來自于地面的阻力、風(fēng)阻和慣性阻力，故在整個(gè)車輛直駛負(fù)載建模時(shí)，各個(gè)模塊的模型不一定要很復(fù)雜，主要可以體現(xiàn)扭矩、轉(zhuǎn)速和慣量在各個(gè)模塊中傳遞即可[10]。另外，文中電動車輛的直駛負(fù)載模型主要研究縱向的動力傳動，而忽略車輛在橫向和垂直向的運(yùn)動。

動力傳遞模型就是通過參考車速得到輪胎上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，之后把轉(zhuǎn)矩向前逐級傳遞，同時(shí)將各個(gè)子模塊的轉(zhuǎn)速也向前傳遞，最后把整車直駛負(fù)載的轉(zhuǎn)矩等效到電機(jī)的輸出端，車速也經(jīng)過各級傳動比換算到驅(qū)動電機(jī)的輸出軸上，以實(shí)現(xiàn)對車輛直駛的負(fù)載輸出。另外，在構(gòu)建車輛直駛負(fù)載模型時(shí)，各子模塊還應(yīng)具有控制信號的傳輸功能，這反映了實(shí)際整車中信號控制的作用。

為實(shí)現(xiàn)汽車傳動系統(tǒng)的高效建模，減少建模的工作量和提高模型質(zhì)量，在進(jìn)行傳動系統(tǒng)和汽車行駛阻力模型設(shè)計(jì)時(shí)，將車輛傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速按照逆向傳遞的思路進(jìn)行建立。在 MATLAB/Simulink中建立車輛直駛負(fù)載模型[11]，具體的模型如圖3所示。

圖3 整體負(fù)載模型

圖3中主要由工況模型、整車阻力模型、車輪模型、主減速器模型和變速器模型組成。工況車速經(jīng)過車阻力和傳動系統(tǒng)最后得到電機(jī)輸出端的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；而換擋控制模塊，根據(jù)車速的大小，控制變速器傳動比的輸出，實(shí)現(xiàn)對變速器擋位的控制。

3 仿真分析

車輛直駛負(fù)載模型的仿真是依據(jù)給定的參考車速，通過車輛負(fù)載逆向模型，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速、扭矩的動力傳遞，從而仿真得到驅(qū)動電機(jī)輸出端的負(fù)載扭矩和轉(zhuǎn)速，進(jìn)而為試驗(yàn)臺上應(yīng)用測功機(jī)實(shí)現(xiàn)車輛直駛負(fù)載的模擬提供數(shù)據(jù)文件。下面以ECE15和UDDS工況為模型輸入車速，開展負(fù)載模型仿真分析。

3.1 動態(tài)跟蹤

在ECE15工況和整車參數(shù)下(如表1)，通過模型仿真，可以得到車輛驅(qū)動電機(jī)負(fù)載的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，如圖4所示。其中(a)圖表示車輛加速度的變化曲線，圖(b)表示負(fù)載轉(zhuǎn)速的變化曲線，(c)圖表示負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化曲線。

表1 整車參數(shù)

圖4 ECE15工況下負(fù)載轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩變化圖

圖4種的3個(gè)圖形是在同一個(gè)時(shí)間軸上的變化情況，分析可得：1)在停車階段，由于ECE15工況參考車速為零，電機(jī)負(fù)載的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速都是零；2)在加速階段，由于ECE15工況下車輛加速度是階躍變化的，并不是一個(gè)連續(xù)的變化過程，這樣會使負(fù)載轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)突變；3)在恒定加速階段，負(fù)載轉(zhuǎn)速以一定的角加速度逐漸的升高，由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩等于車輛的阻力轉(zhuǎn)矩加上慣性阻力，而慣性阻力矩變化相對于阻尼力矩的變化較大，所以負(fù)載轉(zhuǎn)矩表現(xiàn)為一個(gè)突變或者斜率很大的轉(zhuǎn)矩升高；4)在車速恒定階段，負(fù)載轉(zhuǎn)速維持在一個(gè)恒定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)不變，而負(fù)載轉(zhuǎn)矩由于車輛的加速度為零，會有一個(gè)突然的降低，但是由于這是的汽車的阻尼力(包括滾動阻力、風(fēng)阻等)不為零，所以電機(jī)需要輸出一定的力矩在克服這些阻力，以維持車輛的勻速運(yùn)動。

通過以上的分析可以知道該模型可以實(shí)現(xiàn)對工況的動態(tài)跟隨，也模擬了實(shí)際車輛的運(yùn)行狀態(tài)。

3.2 穩(wěn)定性

在UDDS工況下，結(jié)合表1的整車參數(shù)對模型的動態(tài)性和穩(wěn)定性進(jìn)一步分析。圖5為UDDS工況下仿真的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和工況車速的關(guān)系變化圖，圖6為UDDS工況下仿真的負(fù)載轉(zhuǎn)速和工況車速的關(guān)系變化圖。

圖5 UDDS工況下負(fù)載轉(zhuǎn)矩和車速

圖6 UDDS工況下負(fù)載轉(zhuǎn)速和車速

圖5分析可知，隨著整車工況的不斷變化負(fù)載模型的輸出轉(zhuǎn)矩也呈現(xiàn)出不斷的變化，變化趨勢與車速基本一致。對比車速和負(fù)載轉(zhuǎn)矩，當(dāng)車速增加或者減小時(shí)，由于模型中存在慣性模型，使轉(zhuǎn)矩也跟隨著升高或者降低；當(dāng)車速勻速運(yùn)動時(shí)，轉(zhuǎn)矩值基本維持不變；當(dāng)停車時(shí)，轉(zhuǎn)矩的需求也為零。通過這些分析，可以進(jìn)一步知道模型具有很好的動態(tài)響應(yīng)，能夠很好的跟隨工況改變；也說明了負(fù)載模型具有很好的穩(wěn)定性，不會因?yàn)楣r的復(fù)雜多變而出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的失真。

圖6可以看出，負(fù)載轉(zhuǎn)速與車速的跟蹤性也很好。隨著工況的運(yùn)行，轉(zhuǎn)速能夠很好的跟蹤車速，并沒有出現(xiàn)大的波動，從而再一次的驗(yàn)證了模型的正確性，同時(shí)也說明模型的穩(wěn)定性很好，能夠在較寬的頻率范圍和復(fù)雜的工況下穩(wěn)定的工作。

4 試驗(yàn)平臺搭建

該試驗(yàn)平臺主要由驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)、負(fù)載電機(jī)系統(tǒng)、扭矩儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、上位機(jī)、底座等組成。根據(jù)試驗(yàn)臺組成和硬件接口，建立整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)的硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖7所示。

圖7 硬件接口拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

負(fù)載模擬試驗(yàn)的目的就是通過搭建試驗(yàn)臺架，使臺架中的驅(qū)動電機(jī)和負(fù)載電機(jī)按照某種工況運(yùn)行，負(fù)載電機(jī)為驅(qū)動電機(jī)提供一種負(fù)載轉(zhuǎn)矩，從而可以檢測驅(qū)動電機(jī)在該工況負(fù)載下的運(yùn)行特性，進(jìn)一步對驅(qū)動電機(jī)特性進(jìn)行析，優(yōu)化驅(qū)動電機(jī)性能。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的條件，驅(qū)動單元選用在電動公交車輛上已經(jīng)使用的YTK150/3.6交流電機(jī)，負(fù)載單元選用AVL的測功機(jī)系統(tǒng)[12]。具體的性能參數(shù)分別如表2、表3所示。

表2 驅(qū)動電機(jī)性能參數(shù)

表3 負(fù)載電機(jī)性能參數(shù)

驅(qū)動單元和負(fù)載單元的基本功能是在各自控制系統(tǒng)的作用下，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的控制，并使臺架運(yùn)行在一定的工況下，如恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行、恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行等，同時(shí)實(shí)時(shí)地對電機(jī)的運(yùn)行性能進(jìn)行檢測。基本思想是：通過建立的工況，產(chǎn)生車速信號，并傳入到整車的負(fù)載模型中，計(jì)算得到電機(jī)輸出軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速，把轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩發(fā)送到試驗(yàn)臺中，控制驅(qū)動電機(jī)和負(fù)載電機(jī)工作在該轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩下，實(shí)現(xiàn)實(shí)際車輛運(yùn)行中電機(jī)輸出端負(fù)載的等效模擬。其中，電源柜給交流測功機(jī)供電，電池模擬器的直流電通過驅(qū)動電機(jī)控制器給驅(qū)動電機(jī)供電。試驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)如圖8所示。

本試驗(yàn)首先在上位機(jī)上進(jìn)行負(fù)載模型的計(jì)算，通過控制程序把數(shù)據(jù)發(fā)送到試驗(yàn)臺CAN網(wǎng)絡(luò)上，借助測功機(jī)的控制軟件為通訊的橋梁，在其自動循環(huán)模式下，把轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信號設(shè)置在同一個(gè)數(shù)據(jù)幀的不同字節(jié)上，實(shí)現(xiàn)圖8中數(shù)據(jù)的傳輸。再把扭矩儀的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩通過采集儀采集到上位機(jī)的控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示和圖形的繪制，從而完成該實(shí)驗(yàn)。

圖8 數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)

5 試驗(yàn)結(jié)果分析

5.1 工況分析

本試驗(yàn)選用城市循環(huán)工況作為整車模型的數(shù)據(jù)輸入，經(jīng)過模型的計(jì)算和數(shù)據(jù)的傳輸，完成實(shí)驗(yàn)，從而得到試驗(yàn)臺上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速曲線如圖9所示。

圖9 臺架上轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩變化曲線

圖9中，上面一組曲線表示測功機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速，下面的一組曲線表示驅(qū)動電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速。分析可知：

1)轉(zhuǎn)速的變化曲線中，當(dāng)車輛的加速度突變的時(shí)候，轉(zhuǎn)速有波動，同時(shí)轉(zhuǎn)矩也出現(xiàn)了相應(yīng)的波動；而加速度從零突變到某一個(gè)值時(shí)，轉(zhuǎn)矩相應(yīng)出現(xiàn)急劇增加。這些波動和急劇變化是與實(shí)際車輛的突然加速和突然剎車會有沖擊是一致的。

2)對比轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，當(dāng)車輛加速運(yùn)動時(shí)，由于慣性力的存在使負(fù)載力矩增大；當(dāng)車輛停車或者勻速運(yùn)動時(shí)，加速度為零，相應(yīng)的慣性力也為零，這時(shí)轉(zhuǎn)矩維持某一個(gè)值不變。

3)在換擋時(shí)，轉(zhuǎn)速出現(xiàn)了先下降后升高的波動，相應(yīng)的車速也出現(xiàn)了波動(如圖5所示)；而轉(zhuǎn)矩在換擋點(diǎn)也出現(xiàn)了波動，波動主要包括變速器變速比的改變和慣量的改變。例如升檔點(diǎn)A處扭矩從100Nm升高到了160Nm左右，之后又降到了換擋后所需要的力矩點(diǎn)上。B點(diǎn)的降檔與A點(diǎn)一樣。

4)C點(diǎn)運(yùn)行到D點(diǎn)的過程中，加速度的變化為0.69 m/s2-0.61 m/s2-0.46 m/s2-0 m/s2，所以在相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩變化曲線中也呈現(xiàn)階梯的下降。

通過以上分析，一方面實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)臺的負(fù)載模擬功能，滿足了轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩對工況的需求，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的動態(tài)跟蹤；另一方面驗(yàn)證了模型的正確性，實(shí)現(xiàn)了負(fù)載轉(zhuǎn)矩動態(tài)改變及對工況的跟隨。

5.2 對比分析

1) 轉(zhuǎn)速對比分析。

如圖10中的(a)、(b)分別為仿真轉(zhuǎn)速和試驗(yàn)轉(zhuǎn)速。

圖10 轉(zhuǎn)速對比

分析圖10可以：試驗(yàn)臺采集的轉(zhuǎn)速與軟件仿真的轉(zhuǎn)速，在整體的變化趨勢和數(shù)值大小是一樣的；但是試驗(yàn)轉(zhuǎn)速相對于仿真轉(zhuǎn)速有一定的延遲，這是由于在速度升高時(shí)，試驗(yàn)臺本身慣量使轉(zhuǎn)速的升高有一定的延遲。

2)轉(zhuǎn)矩加載分析。

圖11中的(a)、(b)分別表示負(fù)載轉(zhuǎn)矩的仿真轉(zhuǎn)矩值和負(fù)載轉(zhuǎn)矩實(shí)驗(yàn)結(jié)果值。

分析圖11中的(a)和(b)可以知道，可以通過試驗(yàn)臺實(shí)現(xiàn)對負(fù)載進(jìn)行模擬，由于試驗(yàn)臺的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩是開環(huán)控制，因此只能定性的分析轉(zhuǎn)矩的加載情況。比較兩個(gè)圖形發(fā)現(xiàn)，扭矩的加載與仿真結(jié)果的變化趨勢一樣，而控制精度由于試驗(yàn)臺的原因無法實(shí)現(xiàn)精確的比較。

3)速度誤差分析。

圖12是試驗(yàn)臺仿真車速與實(shí)驗(yàn)車速的對比圖。從圖中可以知道：仿真車速與臺架試驗(yàn)車速基本一致，而試驗(yàn)車速滯后于仿真車速。

圖12 車速對比

從圖12可知，在ECE15工況下，試驗(yàn)車速與工況車速的變化一致，大小也基本一樣。但是在時(shí)間軸上可以看到試驗(yàn)車速滯后工況車速，存在一定的誤差，主要表現(xiàn)在加速或者減速的時(shí)刻。這驗(yàn)證了模擬車輛由于慣性的存在，使車輛不會突然加速、減速，需要有一定的加速、減速時(shí)間，因此表現(xiàn)為車速對工況車速的延遲。而圖中的A、B、C、D四點(diǎn)是由于換擋對產(chǎn)生的車速沖擊，說明了車輛在運(yùn)行時(shí)，換擋也會有沖擊。這進(jìn)一步驗(yàn)證了臺架模擬與實(shí)際車輛運(yùn)行的一致性。

從圖12中還可看出，模擬車輛的車速與工況車速相比，其延遲的時(shí)間基本上是一致的，兩個(gè)車速的差值也是基本不變的，說明這一部分的誤差是由延遲的系統(tǒng)誤差造成的。從而確認(rèn)了該試驗(yàn)系統(tǒng)能夠很好的模擬負(fù)載工況，確保了負(fù)載模擬的準(zhǔn)確性，也驗(yàn)證了該系統(tǒng)能夠在ECE15工況下實(shí)現(xiàn)對車輛負(fù)載的模擬。

6 總結(jié)

文中以車輛動力傳遞過程為基礎(chǔ)，建立電動車輛整車直駛逆向負(fù)載模型，并在城市循環(huán)ECE15工況下開展了模型的仿真分析；同時(shí)結(jié)合模型仿真與臺架模擬，把負(fù)載模型的仿真數(shù)據(jù)應(yīng)用到“交流電力測功機(jī)-永磁同步電機(jī)”的試驗(yàn)平臺中，進(jìn)一步進(jìn)行負(fù)載模擬試驗(yàn)驗(yàn)證。通過對比分析仿真數(shù)據(jù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到：

1)所建立的負(fù)載模擬系統(tǒng)滿足車輛直駛負(fù)載的模擬功能，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩對工況需求的動態(tài)跟蹤；也驗(yàn)證了負(fù)載模型的正確性及對工況的跟隨。

2)試驗(yàn)臺采集的轉(zhuǎn)速與軟件仿真的轉(zhuǎn)速，在整體的變化趨勢和數(shù)值大小上是一致的；而扭矩的加載與仿真結(jié)果的變化趨勢相一致；同時(shí)，可以看到仿真車速與臺架試驗(yàn)車速也基本一致。這充分說明了本試驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對車輛直駛負(fù)載的模擬。

3)該模擬方法可以實(shí)現(xiàn)電動車輛動力傳動系統(tǒng)的性能測試，也為電動車輛動力-負(fù)載的匹配提供了方法。

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