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第1章 概论 1

1.1电传动装甲车辆发展简史 1

1.1.1早期的电传动装甲车辆 1

1.1.2电传动装甲车辆的冬眠期 2

1.1.320世纪末期的电传动装甲车辆 3

1.1.4电传动装甲车辆的最新发展 6

1.1.5我国电传动装甲车辆的发展状况 10

1.2电传动装甲车辆的发展背景 11

1.2.1高能武器的应用 11

1.2.2电子对抗与攻防转换 12

1.2.3节能减排与增大作战半径 12

1.2.4现代战争发展的需求 13

1.3装甲车辆电传动系统结构与工作原理 15

1.3.1电传动系统结构分类 15

1.3.2混合动力电传动系统结构 16

1.3.3混合驱动电传动系统结构 23

1.4装甲车辆电传动关键技术 25

1.5装甲车辆电传动发展趋势展望 27

参考文献 29

第2章 电传动装甲车辆纵向动力学 30

2.1纵向动力学 30

2.1.1行驶阻力 30

2.1.2驱动力 32

2.1.3直线行驶运动方程 33

2.2动力性能 34

2.3制动性能 35

2.3.1制动要求 35

2.3.2最大制动力矩（功率）计算 36

2.3.3电制动与机械制动分配原则 36

2.3.4电制动分析计算 37

2.3.5机械制动的分析计算 37

2.4电传动系统效率分析 38

2.4.1电传动系统功率流 38

2.4.2内燃机—发电机组效率 38

2.4.3动力电池组效率 39

2.4.4电机驱动系统效率 40

2.4.5机械传动系统效率 42

2.4.6电传动系统总效率 42

参考文献 43

第3章 电传动履带车辆转向动力学与控制 44

3.1转向原理与转向动力学 45

3.1.1转向原理 45

3.1.2原地正反转向 48

3.1.3B／2转向 49

3.1.4小半径行进中转向 49

3.1.5大半径修正转向 49

3.1.6斜坡转向分析 49

3.1.7转向控制策略 53

3.2极限转向原理与控制 55

3.3转速控制 60

3.3.1控制任务及难点 60

3.3.2驾驶员输入的定义与解释 61

3.3.3转速调节控制策略 62

3.4转矩控制 65

3.4.1控制理论基础及可行性 65

3.4.2驾驶员输入定义 66

3.4.3转矩调节控制策略 67

参考文献 70

第4章 内燃机—发电机组匹配与控制 71

4.1电传动系统的动力源技术 71

4.2IGPU系统及其组成 72

4.3IGPU系统性能匹配设计 74

4.3.1电传动系统能量传递的特点 74

4.3.2内燃机工作特性 75

4.3.3发电机工作特性 75

4.3.4内燃机—发电机组的工作范围的确定 77

4.4IGPU系统控制策略 78

4.4.1内燃机—发电机组功率跟踪工作模式设计 78

4.4.2IGPU系统功率跟随控制策略仿真分析 79

4.4.3基于功率的前后功率链协调控制 82

4.4.4无电池参与的前后功率链协调控制仿真研究 84

4.4.5电池参与的前后功率链协调控制仿真研究 88

4.5IGPU系统反拖控制 89

4.5.1模拟传统起动电机方式起动内燃机 90

4.5.2电机高拖动转速方式起动内燃机试验 92

参考文献 93

第5章 驱动电机及其控制系统 94

5.1电传动车辆的几种驱动电机及其控制系统 94

5.1.1几种驱动电机及其控制系统 94

5.1.2电机及其控制系统中的功率器件 95

5.2驱动电机及其控制系统的控制原理 96

5.2.1直流驱动电机及其控制系统的控制原理 96

5.2.2三相感应电机及其控制系统的控制原理 98

5.2.3永磁同步电机及其控制系统的控制原理 100

5.2.4续流增磁电机及其控制系统的控制原理 101

5.3交流感应电机及其控制系统控制算法 105

5.3.1交流感应电机d-q参考坐标系数学建模 105

5.3.2交流感应电机VVVF控制 106

5.3.3交流感应电机矢量控制 107

5.3.4速度控制算法 116

5.3.5效率最大化控制算法 118

5.4永磁同步电机及其控制系统 119

5.4.1永磁同步电机的矢量控制 119

5.4.2永磁同步电机的直接转矩控制 124

5.5续流增磁电机及其控制系统建模与控制 127

5.5.1续流增磁驱动电机及其控制系统驱动特性 127

5.5.2驱动电机励磁磁场饱和状态分析 128

5.5.3电机驱动转矩—转速特性计算分析 129

5.5.4驱动时电机增磁绕组励磁电流—转速特性 134

5.5.5驱动时电源电流与电机转速关系 136

5.5.6最大驱动转矩Temax和最大驱动功率Pmax输出特性 138

5.5.7续流增磁驱动电机及其控制系统特性分析 138

参考文献 145

第6章 综合冷却系统 146

6.1电传动综合冷却系统特征 146

6.2综合冷却系统的分类及构成 148

6.3闭式高温冷却水系 152

6.4综合冷却系统传热与流动分析 154

6.4.1冷却系统散热量 155

6.4.2循环水流量及流动阻力 156

6.4.3冷却风道设计 157

6.5综合冷却系统调节技术 160

6.5.1冷却系统调节的必要性 160

6.5.2节温调节技术 161

6.5.3风量调节技术 164

6.6综合冷却系统评价 171

参考文献 173

第7章 电传动系统综合控制与能量管理技术 175

7.1电传动综合控制和能量管理技术特点 175

7.2电传动综合控制系统 176

7.2.1控制系统结构 176

7.2.2电传动综合控制器功能 177

7.2.3电传动综合控制器开发 178

7.3一体化电源系统 181

7.3.1装甲车辆电传动系统供电特点 181

7.3.2电传动系统电源变换类型 182

7.3.3一体化电源系统结构及工作原理 182

7.3.4一体化电源系统控制逻辑 185

7.4动力源构型分析与匹配 185

7.4.1动力源构型 185

7.4.2动力电池组参数匹配 187

7.5电传动系统能量管理技术 190

7.5.1“IGPU_AC／DC+B”构型能量管理策略 190

7.5.2“IGPU_AC／DC+B_DC／DC”构型能量管理策略 203

7.6“IGPU_AC／DC+B”构型能量管理策略仿真 208

7.6.1确定仿真工况和基本参数 208

7.6.2能量管理策略仿真结果 209

7.7“IGPU_AC／DC+B_DC／DC”构型能量管理策略仿真 216

7.7.1仿真方法 216

7.7.2仿真结果 216

参考文献 219

第8章 电池成组应用与管理 220

8.1动力电池技术现状 220

8.2动力电池基本参数 222

8.3动力电池主要种类及特性 224

8.3.1铅酸电池 224

8.3.2锂离子电池 229

8.3.3镍氢电池 235

8.4电动车辆对电池性能要求 238

8.4.1纯电动模式下电池性能要求 238

8.4.2混合驱动模式下电池性能要求 239

8.4.3动力电池性能要求举例 239

8.5动力电池组不一致性 240

8.5.1电池组不一致性表现形式 240

8.5.2电池组电压不一致性统计规律 243

8.5.3电池组电压不一致性建模 244

8.5.4电池组电压不一致性评价 246

8.5.5提高电池组一致性的措施 248

8.6电池组寿命预估分析 249

8.6.1电池组使用寿命定义 249

8.6.2电池组使用寿命预估 249

8.7电池组管理系统 252

8.7.1电池管理系统方案 252

8.7.2电池管理系统基本功能 253

8.7.3电池电压采集方法 255

8.7.4电池温度采集方法 258

8.7.5电池管理系统设计举例 259

8.8电池组管理的关键技术 262

8.8.1电池性能建模 262

8.8.2电池SOC预测 265

8.8.3电池组峰值功率预测 270

8.8.4电池组热管理 278

8.8.5电池组故障诊断 282

参考文献 285

第9章 电传动履带装甲车辆系统仿真技术 288

9.1系统仿真的意义与作用 288

9.2电传动系统关键部件及整车建模 290

9.2.1内燃机—发电机组建模 290

9.2.2动力电池组建模 293

9.2.3电机驱动系统建模 294

9.2.4电池组DC／DC变换器建模 296

9.2.5履带车辆动力学建模 297

9.2.6整车控制策略建模及整车模型集成 301

9.3电传动履带车辆关键工况仿真 303

9.3.1最大车速行驶工况 303

9.3.2越野行驶工况 304

9.3.3大半径修正转向 304

9.3.4小半径行进中转向工况 305

9.3.5中心转向工况 306

9.4电传动履带车辆实时仿真技术 307

9.4.1电传动履带车辆双侧电机驱动快速控制原型开发 307

9.4.2“驾驶员—控制器”在环的双侧驱动控制实时仿真 314

9.4.3电传动履带车辆综合控制实时仿真 320

参考文献 324

第10章 装甲车辆混合动力电传动系统试验技术 326

10.1电传动部件及子系统试验技术 326

10.1.1内燃机—发电机组试验 326

10.1.2动力电池组及管理系统试验 334

10.1.3驱动电机及其控制系统试验 343

10.1.4综合冷却系统试验 351

10.1.5电控部件电磁兼容性试验 357

10.2电传动系统台架综合联调试验技术 362

10.2.1电传动系统台架联调试验设计 363

10.2.2电传动系统通信联调试验 367

10.2.3电传动系统性能模拟试验 368

10.3电传动系统车载电磁兼容性试验技术 373

10.4电传动车辆静音行驶性能试验 374

参考文献 376

后记 377