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《電動汽車電機系統(tǒng)噪聲測試與評價-基于傳聲器陣列》全面闡述了電動汽車電機噪聲測試的科學基礎、關鍵技術與工程應用等問題，是關于這一新興車輛產(chǎn)品技術領域的學術專著，是作者團隊對近10年來的研究成果進行系統(tǒng)化整理的產(chǎn)物。

本書從多學科融合交叉的角度比較完整、系統(tǒng)地討論了電動汽車電機噪聲的理論基礎、系統(tǒng)架構、陣列構型、傳聲器陣列設計、聲陣列噪聲分析程序，研究了電動汽車電機測試內(nèi)容，對電動汽車典型電機進行了噪聲試驗，建立了噪聲評價指標體系。

電動汽車具有清潔環(huán)保、高效利用多種能源等特點，因而成為重要的新型綠色環(huán)保交通工具。作為新型清潔能源車輛，電動汽車減少了大氣污染，但噪聲污染仍然較為突出。在電動汽車驅動電機的性能試驗過程中，發(fā)現(xiàn)驅動電機噪聲比較嚴重，尤其是在高轉速和高功率的時候。為了提高乘坐舒適性，減少噪聲污染，有必要對電動汽車驅動電機工作噪聲的測量做進一步的研究工作。
噪聲測試一般需要在專門的消聲室或空曠的空間來進行，并且需要具備噪聲測試設備和測量分析系統(tǒng)。電動汽車驅動電機的噪聲測試需要在測功機電機驅動系統(tǒng)測試臺架上進行，由于其體積大，安裝困難等，所以很難建立在消聲室內(nèi)；即便將臺架建立在消聲室內(nèi)，如何聯(lián)結臺架和測功機才能減少或避免噪聲外泄也成為一大難題；另外，臺架運行時的背景噪聲對驅動電機本身噪聲的影響也很難完全消除。因此，如何實現(xiàn)在普通實驗室內(nèi)對電動汽車驅動電機系統(tǒng)的噪聲進行快速測量、分析和評價研究非常必要。
本書綜合了研究團隊近10年的成果，主要基于時域信號延遲-求和的波束成形陣列信號處理算法，建立傳聲器陣列聲場分析和聲源識別的方法；運用這種方法自行設計傳聲器陣列聲場分析系統(tǒng)的部分硬件，開發(fā)傳聲器陣列聲場分析系統(tǒng)程序；利用設計的傳聲器陣列聲場分析系統(tǒng)對電動汽車驅動電機噪聲進行試驗分析并驗證其有效性和快捷性；對電動汽車驅動電機噪聲進行分類，并對電動汽車驅動電機噪聲進行評價研究。實現(xiàn)在普通實驗室條件下對電動汽車驅動電機系統(tǒng)的噪聲進行快速測量、分析和評價的要求，具體內(nèi)容包括：基于聲強測量的電動汽車驅動電機噪聲研究、傳聲器陣列與陣列信號處理、驅動電機聲學模型及聲場分析程序、基于傳聲器陣列聲場分析、驅動電機系統(tǒng)測試研究、電動汽車電機噪聲特性及評價指標、基于兼容度準則的電動汽車電機系統(tǒng)綜合性能評價等內(nèi)容。
《電動汽車電機系統(tǒng)噪聲測試與評價-基于傳聲器陣列》的編寫得到了河北省教育廳項目（項目編號：ZD2020320）和河北省引進留學人員項目（項目編號：C201815）的資助，本書在編寫過程中得到了有關單位和個人的幫助，在此向支持和關心作者研究工作的所有單位和個人表示衷心的感謝。書中部分內(nèi)容參考了有關單位和個人的研究成果，均已在參考文獻中列出，若有遺漏，還請諒解。在此一并致謝！
電動汽車技術近幾年發(fā)展迅速，由于作者水平有限，不當與疏漏之處在所難免，懇請讀者提出寶貴意見。

前言

第1章緒論………1
1.1電動汽車驅動電機系統(tǒng)應用及噪聲研究現(xiàn)狀………1
1.1.1電動汽車驅動電機系統(tǒng)應用現(xiàn)狀………2
1.1.2電動汽車驅動電機系統(tǒng)噪聲研究現(xiàn)狀………5
1.2噪聲測量技術進展………9
1.2.1聲強測量法………9
1.2.2聲全息測量法………10
1.2.3聲陣列測量法………11
1.3主要研究內(nèi)容………12

第2章基于聲強測量的電動汽車驅動電機噪聲研究………14
2.1聲場的數(shù)學模型………14
2.2波動方程………15
2.3波動方程的解………16
2.3.1平面聲波………16
2.3.2球面聲波………17
2.4聲能與聲強………18
2.4.1聲能與聲強的定義………18
2.4.2有功聲強與無功聲強………19
2.5聲強測量技術………20
2.5.1P-U法………20
2.5.2P-P法………21
2.6基于聲強的直流驅動電機噪聲研究………22
2.6.1試驗設備………22
2.6.2試驗過程………23
2.6.3試驗結果及分析………23
2.7本章小結………26

第3章傳聲器陣列與陣列信號處理………27
3.1傳聲器陣列理論基礎………27
3.1.1陣列的指向性………27
3.1.2陣列增益………28
3.1.3距離分辨力………28
3.1.4角分辨率………29
3.2陣列信號處理………30
3.2.1傳聲器陣列輸出信號的自相關函數(shù)、功率譜密度………30
3.2.2傳聲器信號的時域平均………30
3.2.3波束成形算法………32
3.2.4基于小能量準則通道加權系數(shù)確定………36
3.3傳聲器陣列構建………37
3.3.1傳聲器類型的選擇………37
3.3.2陣列結構形式的選擇………38
3.3.3陣元間距和個數(shù)的確定………39
3.3.4陣列架固定調節(jié)裝置設計………40
3.3.5陣列所在平面與聲源發(fā)聲面距離的確定………40
3.4本章小結………41

第4章驅動電機聲學模型及聲場分析程序………42
4.1驅動電機噪聲系統(tǒng)的聲學模型………42
4.1.1驅動電機聲場模型建立………42
4.1.2驅動電機聲場模型求解………44
4.2聲場分析程序功能需求及計算步驟………45
4.2.1傳聲器陣列試驗數(shù)據(jù)采樣………45
4.2.2功能分析………46
4.2.3計算流程………47
4.2.4程序編制………49
4.3本章小結………49

第5章基于傳聲器陣列聲場分析………51
5.1基于傳聲器陣列聲場分析系統(tǒng)試驗………51
5.1.1試驗設備………51
5.1.2典型工況試驗過程及分析………53
5.1.3額定轉速不同轉矩工況………67
5.1.4額定轉矩不同轉速工況………68
5.2聲陣列噪聲對比研究………70
5.2.1試驗設備………70
5.2.2對比試驗過程及分析………70
5.3本章小結………83

第6章驅動電機系統(tǒng)測試研究………85
6.1整體試驗準備………86
6.2基于臺架的電機系統(tǒng)性能參數(shù)測試………88
6.2.1電機溫升測試………88
6.2.2工作電壓范圍測試………90
6.2.3電機系統(tǒng)輸入輸出特性測試………91
6.3電機系統(tǒng)安全性和環(huán)境適應性測試………100
6.3.1安全性測試………100
6.3.2環(huán)境適應性測試………102
6.4本章小結………107

第7章電動汽車電機噪聲特性及評價指標………108
7.1電動汽車驅動電機噪聲特性及降低噪聲措施………108
7.1.1電磁噪聲………108
7.1.2機械噪聲………109
7.1.3空氣動力噪聲………110
7.1.4噪聲降低措施………110
7.2電動汽車驅動電機噪聲評價現(xiàn)狀………111
7.3電動汽車驅動電機噪聲評價指標體系………111
7.3.1功率聲功率比………112
7.3.2質量聲功率比………112
7.3.3體積聲功率比………113
7.3.4當量聲功率比………113
7.4基于噪聲的電動汽車驅動電機故障診斷………114
7.4.1故障診斷噪聲試驗設備………114
7.4.2電動汽車電機故障診斷分析………115
7.5本章小結………115

第8章基于兼容度準則的電動汽車電機系統(tǒng)綜合性能評價………116
8.1電動汽車電機系統(tǒng)綜合性能評價指標………116
8.2基于兼容度準則的綜合性能評價方法………117
8.2.1決策模式的改進………117
8.2.2基于兼容度準則的評價方法………117
8.3電機系統(tǒng)綜合性能評價………118
8.4本章小結………120

參考文獻………121

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