上圖說的是有人通過研究發(fā)現可以通過調節(jié)軸的剛度、阻尼、轉動慣量去優(yōu)化振動響應。他研究的大致結論如下：

1、軸的剛度對低頻振動影響不大，但對高頻有較大影響，軸的剛度變大共振頻率會上升，振幅會略有加強；

2、軸系的阻尼對低頻也無影響，在中頻阻尼越大振幅越小，高頻阻尼越大振幅變大。

3、電機的轉動慣量，低頻時慣量越大，共振頻率減小，振幅變大，中頻和高頻時，慣量大振幅減弱。

優(yōu)化時可以通過上述規(guī)律，有針對性的采取參數調整方案。

還有一種系統(tǒng)級的優(yōu)化方法，就是階次分離法。階次分離就是避免動力總成振動激勵階次接近，加劇扭轉振動。如下圖所示，電機轉子激勵的階次是8次、而軸承的激勵階次是9次和9.76次，三者的階次非常接近，很容易發(fā)生能量疊加，產生大幅度的振動。因此系統(tǒng)級的優(yōu)化，就是要對動力總成各零件的激勵階次進行管理，避免出現階次重疊。以此類推也要對各零件的固有頻率進行管理，避免出現頻率重疊。

第四種方法：控制側解決問題

國外傾向于通過控制來解決扭轉振動問題，其優(yōu)點在上一篇文章中已經有過論述。其中一種簡單的方法就是前饋控制法。其作用原理很簡單，如果已經發(fā)現車速在30km/h時會發(fā)生抖動。那么在這個速度段有針對性的控制轉矩輸出，讓轉矩輸出主動發(fā)生波動，這種波動產生的振動響應剛好和原來的抖動是相互抵消的，如此疊加之后的振動響應反而更平穩(wěn)了。

道理雖然簡單，在實際設計時卻比較講究，實際上就是設計一個前饋控制環(huán)節(jié)，經過這個環(huán)節(jié)，踏板轉矩轉變成調諧轉矩（可以理解為抵消抖動的轉矩）。要達到的這個效果，這個環(huán)節(jié)的傳遞函數要根據動力總成扭轉系統(tǒng)的傳遞函數來反向設計。

前饋控制法在應用中仍然有局限性，因為車速、路況等條件比較復雜，而且動力學模型構建的精度也往往不夠，有時不免有刻舟求劍之嫌。因此需要設計一個反饋環(huán)，將車速引入進來。加上后饋環(huán)節(jié)后車速波動變的更加平緩。此時系統(tǒng)給出的轉矩指令實際上不是連續(xù)的，而是波動的。這就是不穩(wěn)定的輸出控制，反而達到了穩(wěn)定的效果。

總結

電動汽車的扭轉振動是常見的故障，這些故障包括加速共振，啟動抖動、齒輪拍擊和嘯叫等等。我們討論了引起這些故障的機理，這些問題需要動力學的視角去理解、建模和分析。最后我們給出了四類解決方案，從輸入側、傳遞環(huán)節(jié)、系統(tǒng)、控制側都可以解決問題。