34、车辆随机动力学与空间柔性关节机械臂运动特性研究

车辆随机动力学与空间柔性关节机械臂运动特性研究

1. 车辆随机动力学研究

1.1 动力总成建模

1.1.1 动力总成配置

串联混合动力汽车的能量分配系统中，发动机与发电机机械连接，控制器根据功率需求将电能传输到两侧的电机。发动机 - 发电机组是主要动力源，电池组作为储能装置，通过 DC/DC 转换器连接到直流母线，电机直接驱动驱动轮旋转。在忽略部件间功率损失的情况下，传动系统的功率平衡方程如下：
- (P_{gen}(t) + P_{batt}(t) = P_{load}(t) = P_{mot}(t))
- (P_{eng}(t) = P_{gen}(t) = \frac{T_g n_e}{9549})

其中，(P_{eng}(t)) 是发动机功率，(P_{gen}(t)) 是发电机功率，(P_{batt}(t)) 是电池功率，(P_{load}(t)) 是负载功率，(P_{mot}(t)) 是电机功率，(T_g) 是发电机扭矩，(n_e) 是发动机转速。

1.1.2 发动机 - 发电机组模型

发动机是时变非线性系统，难以建立其精确数学模型，可采用基于实验数据的平均模型作为发动机模型进行实验仿真。发电机是永磁同步电机，其动态特性可近似为一阶滞后环节：
- (T_g(t) = \frac{1}{\tau_g s + 1}T_{gr}(t))
- (T_{gr}(t) = u_g(t)T_{g\ max})

将其写成常微分方程形式为：
- (\dot{T} g(t) = -\frac{1}{\tau_g}T_g(t) + \frac