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在现有的电传动系统仿真研究中,驱动电机负载力矩通常根据车辆行驶理论数学模型计算得到该方法建立的车辆动力学模型精度不高,且无法实现车辆电传动控制系统负载的动态加载多体动力学仿真软件RecurDyn的Track/HM模块为解决履带车辆运动学、动力学建模提供了新的手段本文分别采用Matlab和RecurDyn建立电传动系统的控制模型和动力学模型,采用Matlab和RecurDyn间的接口技术实现了负载的动态加载,从而完成了电传动车辆的联合仿真1电驱动系统控制模型与其它电动机相比,永磁同步电动机具有可靠性好、效率和功率密度高的优点,因此在该控制系统中采用永磁同步电动机作为其驱动电机,控制方法采用最常见的矢量控制技术[1]11电动机数学模型分析正弦波电流控制的调速永磁同步电动机最常用的方法是dq轴数学模型忽略电动机铁心的饱和,不计电动机中涡流和磁滞损耗且认为电动机电流为对称的三相正弦波电流则其电磁关系可表示为[1]:ud=Rid+pd-quq=Riq+pq+d,(1)d=Ldid+fq=Lqiq.(2)其中Lq,Ld为电机q轴、d轴电感;R为电机定子绕组电阻;iq,id为电机q轴、d轴电流;uq,ud为电机q轴,d轴电压;为电机转子角速度;p为电机磁极对数机械运动方程为:d/dt=J(Te-Tm)/p.(3)其中J为电机转动贯量;f为电机转动摩擦系数;Tm为负载转矩;Te为电机电磁力矩12矢量控制矢量控制实际上是对电动机定子电流矢量相位和幅值的控制由式(1)、(2)知,电动机的力矩取决于定子电流的空间矢量is,而is的大小和相位又取决于is和iq,即控制id和iq便可控制电动机的力矩通过这两个电流的控制,使实际id和iq跟踪指令值id*和iq*,从而实现电动机力矩和转速的控制为了充分发挥电机低速时的最大力矩,当控制系统处于恒力矩调速区时采用最大力矩/电流控制,为了使电动机能恒功率运行于更高的转速,当控制系统调速范围处于恒功率调速区时采用弱磁控制13电传动控制系统电传动系统控制简图如图1所示:和为检测出的电动机转速和角速度空间位移检测到的转速与指令值比较后的偏差作为速度控制器的输入速度控制器的输出即为力矩的指令值,力矩指令值作为力矩控制器的输入,根据前述的控制策略计算定子电流分量id*和iq*,经过矢量逆变换后即可得到电动机三相电流的指令值,采用滞环PWM电流控制实现流跟踪,从而实现电动机的控制图1永磁同步电动机传动系统简图2负载模型为了提高该控制系统动力学模型的精度,系统使用RecurDyn软件对整车行动部分多体动力学系统进行建模RecurDyn软件提供了高速履带系统工具包Track/HM,其中包括各种履带系统组件,如主动轮、诱导轮、负重轮、托带轮、高速履带等使用这些组件可以实现对车辆行动部分的精确建模同时,RecurDyn软件提供了Ground模块,用于建立各种地面模型21履带车辆行动部分建模某型履带车辆图模2型履如带图车2辆模所型示该模型含有左右侧两条履带子系统每条履带系统由1个主动轮、1个诱导轮、6个负重轮、3个拖带轮和82块履带板组成,主动轮前置,采用双销式履带履带系统中的所有轮子均与车体相连主动轮、诱导轮、拖带轮及负重轮均以一个旋转副与车体相连,可以有相对车体的运动,悬挂系统采用扭杆式独立悬挂在该模型中整车共有1024个自由度、47个约束建模时选取主动轮中心为固定坐标系,履带系统则相对于车体参考系,而属于履带系统的实体则相对履带系统参考系,车体参考位置及方向在全局坐标系中定义由于履带电传动车辆是由永磁同步电机的输出力矩通过侧传动驱动主动轮旋转,再

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