基于Adams和Matlab的轮毂电机建模与联合仿真

张瑞军

（九江职业技术学院，江西 九江 332007）

近年来，随着汽车保有量的迅速增加以及化石燃料的燃烧对环境造成的污染加重，国内外的专家学者逐渐把眼光聚焦在电动轮电动汽车上。采用电动轮驱动的电动汽车，不但减少了化石燃料的燃烧，优化了机械传动机构，提高了传动效率，还简化了底盘结构，拓宽了乘客的使用空间，提高了汽车的舒适性，同时，还可以对每个车轮的驱动电机实现单独控制，方便转换驱动形式，充分利用驱动电机的性能来延长使用寿命。

采用电动轮驱动的电动汽车，轮毂电机的性能将直接影响电动轮电动汽车的性能。本研究以某型号电动轮轮毂电机为例，运用多体运动学分析软件Adams，建立了轮毂电机的虚拟样机模型，并且根据直流电机的数学模型，在Matlab/Simulink仿真平台上搭建了联合仿真模型，对电机的性能进行了仿真研究。

1 轮毂电机模型

根据基尔霍夫电压定律：

式中，vi是输入电压；vL和vR分别是电感和电阻两端的电压；vb是反向电压，与电机转速成正比，即：

式中，θ为电机轴的角位移，i为电流，J为转动惯量，c为常数。现在，根据电枢电流和电机转速，写出电压降的表达式：

整理公式得出：

2 轮毂电机结构虚拟样机仿真

2.1 轮毂电机结构虚拟样机建模

本研究以某型号电动轮轮毂电机为例[1]，轮毂电机端盖的结构尺寸如表1所示。按照表1中的尺寸，在Adams/view中建立轮毂电机模型，并给建立的模型指定材料属性，添加相应的驱动力、载荷以及约束。……