机械工程学报

作者：刘辉, 杨殿钊, 高普, 张伟, 焦佳新, 严琦, 关双元, 项昌乐

单位：1. 北京理工大学机械与车辆学院 北京 100081； 2. 北京理工合肥无人智能装备研究院 合肥 230041； 3. 湘潭大学机械工程与力学学院 湘潭 411105

关键词：履带车辆,机电复合传动系统,扭转振动,模型降阶,内模控制；

基金：国家自然科学基金(52130512，52205086和52405071)、北京市科技新星计划(20230484262)、VTDP(DLZX202304，202302329249)、重点实验室稳定支持(202320301483)和XSQD-6120220098资助项目

机电复合传动系统(Electro-mechanical transmission，EMT)是一种将电驱动系统和传动系统集成于一体的复杂系统，其特性在特殊工况下会迅速恶化，该问题可通过主动扭振抑制策略有效解决。然而，大多减振策略基于过度简化的模型开展，导致其与实际场景的匹配性差。另外, 大多控制策略在改善振动情况时易造成响应延迟问题。为改善上述问题，搭建了EMT27自由度扭转振动模型，提出一种基于模态贡献评价和刚度灵敏度分析的模型降阶方法，实现将模型由27个自由度降阶至5个自由度且使0~100 Hz模型相似度高达99.89%的效果。针对扭振强抑制与响应小延迟的固有矛盾问题，探究驱动转矩激发EMT扭振的机理，优化驱动转矩频域中的主频和能量分布，设计干扰至半轴转矩的理想传递特性，最终基于降阶模型提出一种的EMT扭振抑制内模控制策略(Internal model control-based torsional vibration suppression，IMC-TVS)。经仿真与试验验证，IMC-TVS相比PID和线性二次型调节器在扭振抑制方面具有较好的先进性和实时性。

来源：2025年第16期

《机械工程学报》期刊编辑部

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