某伺服电动助力器的模态试验与分析开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着能源短缺的问题日益严重，人们的环保意识不断的增强，近年来越来越多的人开始购买新能源汽车来作为日常上下班与短途出行的交通工具。新能源汽车的结构与传统的燃油汽车有很大的结构上的差异，其中对于刹车系统就有很大的不同。过去往往用发动机来产生真空从而为人们踩刹车提供助力，而现在没有了内燃机的新能源汽车就需要另辟蹊径来解决刹车助力这一个问题，ebooster也就应运而生。

这个新的刹车助力系统采用伺服电机作为助力，集成在ebooster里的踏板行程传感器探测助力器输入杆位移，并将该位移信号发送至ebooster控制单元。控制单元计算出电机应产生的扭矩要求，再由二级齿轮装置将该扭矩转化为助力器阀体的伺服制动力。最后由电机产生的助力和驾驶员施加在输入推杆上的力在制动主缸内共同转化为制动液压。由于整个系统是电液控制，可以很好地配合其他的电气系统，在未来的智能化方面还有着不错的前景。

由于ebooster内部是由许多的零部件组成，比如输入推杆、助力器阀体（带滑道）、踏板行程传感器、回位弹簧、制动主缸、直流无刷电机、二级齿轮传动装置、电子控制单元等，这些元器件在工作过程当中易产生噪音以及振动，导致产生了严重的nvh问题，使得我们不得不对其振动噪声方面进行研究。而我们往往需要模态分析来帮助我们解决这些振动噪声问题。

2. 研究的基本内容与方案

本论文是针对某企业正在研发的伺服电动助力器（ebooster），分别进行实验和仿真模态分析。研究ebooster结构振动特性，建立ebooster总成的有限元模型，通过模态仿真分析，获取ebooster总成的前六阶自由模态以及相应的振型，分析其振动特性。在仿真结果的基础上，对ebooster实施锤击法实验模态测试分析，得到相应的固有频率及振型，并与仿真结果进行对标，验证模态分析结果的正确性。主要研究内容如下：

（1）检索文献，了解国内外关于此课题的研究现状，确定研究方案和研究路线；

（2）学习有限元软件hypermash与lms；

3. 研究计划与安排

第1周（2.24-2.29）：学生提交文献检索摘要。

第2-3 周（3.2-3.15）：进撰写开题报告。并在网上提交报告。整理论文提纲、设计概要。

第4 周（3.16-3.22）：进行外文翻译，并提交外文翻译译文。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]程院莲.浅析步进电机、伺服电机和舵机的区别[j].轻工科技，2095-3518（2020）01-36-02.

[2]彭小武，刘江涛，赖德全. 伺服电机的发展及研究综述[j]. 机械装备研发, 1672-3872（2019）12-0129-01.

[3]王高理. 伺服电机控制技术的应用与发展[j]. 轻工科技,2095-3518（2019）02-64-0.