关于2025年国自科“高速电驱动系统“机-电-磁”耦合作用下的振动机理及减振方法”项目的结题公示

项目

名称

高速电驱动系统“机-电-磁”耦**用下的振动机理及减振方法

项目经费（万元）

63万元

项目起止年限

2022.01 - 2025.12

项目负责人

胡建军

项目来源

国家自然科学基金委

信息公开情况

公开内容

公开方式

公开时间

资金相关信息（预决算、预算调剂、资金使用）

本项目直接经费到款63万元，其中预算设备费9.5万元（包含设备购置费6万元），业务费39万元，劳务费14.5万元；目前已支出设备费9.1970万元（包含设备购置费8.2800万元），业务费27.7197万元，劳务费14.4000万元，累计项目直接费用支出51.3167万元，结余12.3673万元，结余资金比例15.44%。

在项目执行阶段，为了更全面的分析本项目设计的电机和电驱动系统多物理场耦合模型的准确性，同时为了更深入分析电驱动系统振动机理及扭振抑制方法的有效性，需要增加更多传感器以完善各类性能测试，如温度变化试验、振动试验、行驶工况试验等，并且进行不同实验时，需频繁改变实验样机的安装状态。上述原因导致实际的设备购置费用比预算的6万元增加了2.28万元；劳务费用比预算的14.5万元增加了0.648万元。按照实际需求需将设备购置费调整至8.28万元；劳务费调整至15.184万元。

二级单位

公示

研究成果概况（限300字）

为解决当前高速电驱动系统存在的瞬态扭矩冲击大、振动响应明显等问题，本项目针对高速电驱动系统“机-电-磁”耦**用下的振动机理，建立了考虑温度场变化的多物理场耦合电机有限元和非线性动力学模型，分析了电磁和机械振动产生及相互作用机理；在此基础上，建立了电机谐波转矩和齿轮箱轴系非线性参数的高速电驱动系统一体化非线性动力学模型，揭示电机与传动系统之间的相互作用规律，从而提出了考虑不同参数对电驱动系统振动特性影响的多目标参数优化方法，获得了高速电驱动系统全运行工况的主被动减振控制方法，通过台架及整车试验等手段，完成了理论研究、设计方法及控制策略的验证，为高速电驱动系统的性能提升和瓶颈突破奠定理论基础。

二级单位

公示

研究成果清单（包括：论文、专著、专利、标准、软件著作权等，详细内容可另附件，）

依托本项目研究，发表高水平论文13篇，其中，SCI论文12篇，中文期刊论文1篇；国际会议论文2篇；授权发明专利8项；获得**市科技进步奖二等奖2项，****协会质量技术奖二等奖1项。

期刊论文相关信息如下：

[1] Jianjun Hu*, Chenghao Deng, Dianzhao Yang, Ying Yang, Meixia Jia. Optimal energy consumption and torque fluctuation control of integrated electric drive system based on mechanical-electromagnetic-thermal coupling characteristics [J]. Energy, 2022, 247: 123504.

[2] Chenghao Deng, Qingpeng Deng, Cheng Yu, Liqun Zhou, Yuhong Zhou, Jianjun Hu*. Research on the Mechanical Mechanism of the Shuffle Problem of Electric Vehicles and the Sensitivity to Clearances [J]. Electronics, 2022, 11(13): 1935-1935.

[3] Jianjun Hu*, Dianzhao Yang, Zhicheng Sun. Torque Fluctuation Suppression Strategy of Integrated Electric Drive System Based on the Principle of Minimization of Instantaneous Current Tracking Error [J]. IEEE Access, 2022, 10(1109): 124673-124684.

[4] Jianjun Hu*, Qi Guo, Zhicheng Sun, Dianzhao Yang. Study on low-frequency torsional vibration suppression of integrated electric drive system considering nonlinear factors [J]. Energy, 2023: 129251.

[5] Zhicheng Sun, Jianjun Hu*, Yuntong Xin, Qi Guo, Zutang Yao, Ying Yang. Active torsional vibration suppression for integrated electric drive system considering nonlinear factors [J]. Nonlinear Dynamics, 2024, 112(19): 17107-17127.

[6] Zhicheng Sun, Jianjun Hu*, Yuntong Xin, Qi Guo, Zutang Yao. Multi-objective structure optimization for interior permanent magnet synchronous motors under complex operating conditions [J]. Structural and Multidisciplinary Optimization,2024,67(7).

[7] Zhicheng Sun, Jianjun Hu*, Zutang Yao, Shouzhi Xue. Optimization of electromagnetic vibration for integrated electric drive systems based on electric vehicle driving cycle considering energy consumption [J]. Energy, 2024, ****34018-134018.

[8] Jianjun Hu*, Renping Liu, Shouzhi Xue. Research on active lubrication control strategy of battery electric vehicle reducer based on oil film thickness [J]. International Communications in Heat and Mass Transfer, 2025, 166.

[9] Zhicheng Sun, Jianjun Hu*, Qi Guo. Torsional vibration analysis and suppression for integrated electric drive system considering nonlinear excitations [J]. Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 2025, 145.

[10] Jianjun Hu*, Zutang Yao, Yuntong Xin, Zhicheng Sun. Design and optimization of the jet cooling structure for permanent magnet synchronous motor [J]. Applied Thermal Engineering, 2025, 260.

[11] Zhicheng Sun, Jianjun Hu*, Zutang Yao. Active vibration suppression for integrated electric drive systems based on the CNN-LSTM considering dead zone [J]. Mechanical Systems and Signal Processing, 2025, 224.

[12] Jianjun Hu*, Zhicheng Sun, Yuntong Xin, Meixia Jia. Real-time prediction of rotor temperature with PMSMs for electric vehicles [J]. International Journal of Thermal Sciences, 2025, 208.

[13] 贾美霞, 胡建军*, 肖凤. 基于多软件联合的车用电机变工况多物理场仿真方法 [J]. **大学学报(工学版), 2025, 55(06): 1862-72.

国际会议论文相关信息如下：

[1] Guopeng Liao, Jianjun Hu*, Zhicheng Sun. A Modification Method of High-speed Gear Transmission System for Suppression Vibration Considering Nonlinear Factors [C]//2025 International Conference on Mechanical Transmission, 2025, 4.17-20, Chongqing, China. Paper no. MT00140.

[2] Zutang Yao, Jianjun Hu*, Zhicheng Sun. Design and Optimization for Asymmetric Rotor Auxiliary Notch of Permanent Magnet Synchronous Motors [C]//2025 International Conference on Mechanical Transmission, 2025, 4.17-20, Chongqing, China. Paper no. MT00139.

发明专利具体信息如下：

[1] 邓承浩, 胡建军*, 王志斌, 彭钱磊, 陈健. 一种永磁同步电机快速标定方法及系统 [P]. **市: ZL202****15915.5, 2022-09-16.

[2] 邓承浩, 胡建军*, 陈健, 蒋飞, 冉龙锋. 脉冲加热过程中直流侧电压及电流确定方法、系统及车辆 [P]. **市: ZL202****18061.3, 2022-09-23.

[3] 邓承浩, 胡建军*, 梅博, 彭航. 一种双电机电动汽车多模式耦合驱动系统 [P]. **市: ZL202****31353.8, 2023-01-24.

[4] 胡建军*, 刘人萍, 刘子睿, 贾美霞. 一种四动力源双输出的多模式动力耦合系统 [P]. **市: ZL202****56001.3, 2023-12-29.

[5] 胡建军*, 孙志诚, 辛云童, 贾美霞. 一种永磁同步电机转子温度高精度实时预测方法 [P]. **市: ZL202****15751.1, 2024-01-26.

[6] 孙志诚, 胡建军*, 姚祖堂, 张兴. 一种基于双层模型预测控制的电驱动系统扭振抑制策略[P]. **市: ZL202****98981.6, 2025-01-07.

[7] 胡建军*, 严璐瑶, 刘人萍, 田加新, 孙志诚. 一种基于油膜厚度的变速器主动润滑控制方法 [P]. **市: ZL202****81501.0, 2025-07-11.

[8] 孙志诚, 胡建军*, 黄超, 廖国鹏, 田加新, 刘人萍. 一种基于CNN-LSTM的电机转矩波动抑制方法 [P]. **市: ZL202****92018.8, 2025-12-26.

完成本项目研究内容的同时，项目负责人于2022年获得**市科技进步奖二等奖1项（排名第五），成果名称为一体化电驱动系统开发及产业化；于2024****协会质量技术奖二等奖（排名第三），成果名称为DCT变速器可靠性提升关键技术研究及应用；于2025年获得**市科技进步奖二等奖1项（排名第三），成果名称为基于P2构型的多挡混动电驱系统关键技术研发及产业化。上述研究成果已应用至**全新一代多合一电驱动系统EDS2，搭载**EPA1全新电动平台，平台首车深蓝SL03已量产。

二级单位

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