前言

机电复合传动系统在车辆中的应用十分广泛。在民用汽车领域，电动汽车是解决日益严重的环境污染问题和石油资源危机的有效途径，各国都在大力发展电动汽车技术，并已推出多款产品；在军用汽车领域，采用机电复合传动系统能够提高车辆机动性和车辆平台电气化水平，为新型电能武器提供应用条件等。

车辆机电传动系统由驱动电机、发动机以及机械传动构件组成，是一种典型的机电耦合系统。在实际运行过程中，表征系统运行特征的各参量之间相互影响，改变其中某个特征参量会引起其它部分或全部参量发生变化，各个子系统之间存在着复杂的耦合关系。在工程实际中，这种“机电耦合”效应使机电传动系统表现出十分复杂的动力学特性，而且车用电机及其机械传动部件各种机械振动的频率相互叠加，给传动系统的振源定位与减振设计带来了诸多困难。车用电机动力性能的变化会直接导致机电系统运行不稳定，特别是当电机转速与机械机构的临界转速相等或接近时，容易引起共振现象，由于车用电机具有转速范围宽的特点，所以更容易出现失稳和共振现象。因此，需要综合考虑机、电、磁之间的耦合关系，系统地研究机电传动系统转子轴系的振动问题，分析转子在一定边界条件与运行工况下机械和电磁耦合作用的振动特性，揭示机、电、磁参数的耦合机理，研究影响机电耦合作用下转子轴动力特性的诸多因素，进而为机电系统设计、安全运行和故障诊断奠定理论基础。

目前，针对车辆机电传动系统的研究与设计中，大多仍将机械系统和电气系统分开，这样制约了传动系统中某些交叉领域问题的解决。一直以来，这个崭新的交叉领域缺乏针对性强的专业参考书，本书正是为解决这类车辆机电复合传动系统的机电耦合效应引起的动力学与控制的问题提供参考。

全书共分5章。第1章作为绪论，主要介绍车辆机电传动系统机电耦合动力学及其控制研究的必要性、研究现状以及该领域的研究思路。第2章主要介绍机电传动系统中永磁同步电机机电耦合电磁振动特征，分别研究永磁同步电机运行时气隙磁场空间谐波与时间谐波对电磁振动的影响规律，揭示电磁振动产生的机理；基于机、电、磁的相互耦合关系，研究机械扰动与转子偏心影响电磁振动频率特征的规律。第3章主要介绍了机电传动系统机械-电磁耦合转子扭转振动特性，建立了机、电、磁相互耦合的动力学方程，揭示机电耦合对扭转振动的耦合机理，分析其对转子轴固有特性的影响，研究机械-电磁耦合转子扭转振动特性，最后提出转子扭转的稳定运行条件。第4章主要介绍非均匀气隙下机械-电磁耦合转子横向动力学特性，揭示机电耦合机理，分析机电耦合对转子固有频率的影响，研究机电耦合动力学规律，提出转子横向运动稳定性条件与控制方法。第5章基于拉格朗日-麦克斯韦理论构建机电传动系统的多重耦合动力学模型，最后通过非线性动力学理论分析多重机电耦合动力学规律，并提出了主动控制方法。

本书在完成过程中得到了国家自然科学基金项目（项目编号：U1864210）、中国博士后科学基金特别资助项目（2019T120813）、中国博士后科学基金面上资助项目（2018M643420）、重庆市教委科学技术研究项目（KJZD-K202101301）与机械传动国家重点实验室开放基金项目（SKLMT-KFKT-201804）的资助。同时本书还采用了本书第一作者在北京理工大学读博期间相关研究成果，感谢北京理工大学特种车辆研究所苑士华教授与重庆文理学院罗天洪教授对本书的撰写提供的许多宝贵资料与建议。本书还要感谢重庆长安工业（集团）有限责任公司博士后工作站与重庆文理学院对学术专著出版的支持与资助。

车辆机电复合传动系统机电耦合动力学与控制技术涉及知识面广，既涉及传统汽车的知识，又涉及机、电、磁、控制等方面的技术，由于作者水平有限，书中难免存在不足之处，敬请广大读者批评指正。

作者