汽车电磁兼容性预估计的研究

论文摘要

在汽车电器产品定型、生产后的实际电磁兼容测试中,为了避免测试结果未达标,而采取的相应整改措施,造成了大量的人力、物力的浪费,变相地提高了产品的成本。本文立足于实际汽车电器零部件电磁兼容测试机理建立预估分析模型,推导出相应的计算公式,并针对预估分析的软件开发进行了一定富有成效的工作。根据分布耦合参数的实际测试值及理论公式计算值,提出采用添加惯性冲量技术的反向误差传播神经网络算法来计算导线分布耦合参数。通过训练后,确定了网络的权系数和阈值,得到了一种介于近似理论计算和实际测试值之间折衷的算法。为解决线束中目标导线间距的不确定度,提出采用模糊推理算法估算线束中导线间距离,并在此基础上预估导线间串扰电压值,为车内导线进行分类扎捆提供依据。根据汽车零部件辐射抗扰测试机理,建立了车内电器设备辐射干扰预估分析模型。采用带通扫频方式获得汽车自身辐射干扰源频谱的基础上,提出基于子频带能量值小波包分解的车内辐射源特征提取方法;并根据车内辐射源特征频谱,提出采用双重调制方式的时谐场激励源来模拟实际车内自身辐射干扰源,并推导出针对此激励源的变网格时域有限差分公式、局部亚网格形式、介质交界面处理及对应的变网格边界条件。对车内自身传导干扰源进行研究,并建立了传导干扰和辐射耦合等效传导干扰预估分析模型。采用网络拓扑电路节点分析方法,来估算车内受扰设备内部具体元器件的干扰问题。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 汽车电磁兼容性概述
• 1.1.1 汽车电磁兼容技术的发展历程
• 1.1.2 汽车电磁环境
• 1.1.3 汽车电磁兼容预估计技术
• 1.2 电磁兼容预估计技术的研究现状及主要存在的问题
• 1.2.1 电磁兼容预估计技术的国内外研究现状
• 1.2.2 主要存在的问题
• 1.3 本课题的背景及意义
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第二章 汽车电磁兼容预估计技术的机理
• 2.1 引言
• 2.2 EMC 预估的一般方法
• 2.2.1 EMC 预测分类
• 2.2.2 EMC 预测基本方程
• 2.2.3 预测方程实际应用的局限性
• 2.3 汽车EMC 预估计
• 2.3.1 预估与预测
• 2.3.2 汽车EMC 系统工程方法
• 2.4 汽车EMC 预估技术的机理
• 2.4.1 车内辐射和传导干扰源的模拟
• 2.4.2 EMI 耦合方式分析
• 2.4.3 受扰设备的干扰耦合响应预估
• 2.4.4 预估分析的特点
• 2.5 本章小结
• 第三章 汽车线束串扰预估
• 3.1 引言
• 3.2 “电小”电路耦合
• 3.2.1 容性串扰和电场干扰耦合
• 3.2.2 感性串扰和磁场干扰耦合
• 3.3 “电大”电路耦合
• 3.3.1 双导体传输线模型
• 3.3.2 多导体传输线模型
• 3.4 分布耦合参数和传输线单位长度参数的计算
• 3.4.1 分布耦合参数理论计算
• 3.4.2 传输线单位长度参数的计算
• 3.4.3 BP 网络模型
• 3.4.4 参数的实际测试方法
• 3.5 基于模糊推理的线束内导线间距计算
• 3.5.1 前期数据的实际测量及分级
• 3.5.2 模糊蕴涵式语句的归并和模糊蕴涵关系的确定
• 3.6 串扰预估计算
• 3.7 本章小结
• 第四章 车内自身辐射源及电磁辐射干扰预估
• 4.1 引言
• 4.2 车内自身辐射干扰源及受扰设备
• 4.2.1 电磁辐射干扰源
• 4.2.2 耦合方式分析及受扰设备
• 4.3 解决EMC 电磁场问题的技术
• 4.3.1 近区场和远区场
• 4.3.2 建立EMC 电磁场模型的主要技术
• 4.3.3 解决EMC 场问题的数值计算方法
• 4.4 改进时域有限差分法分析车内辐射耦合
• 4.4.1 激励源的引入
• 4.4.2 调制激励源变网格FDTD 格式
• 4.4.3 局部亚网格处理
• 4.4.4 边界条件
• 4.4.5 介质交界面处理
• 4.5 场线耦合
• 4.6 汽车辐射耦合计算分析
• 4.7 本章小结
• 第五章 汽车传导、辐射耦合干扰的负载响应及预估分析的软件实现
• 5.1 引言
• 5.2 汽车自身传导干扰源
• 5.3 干扰响应分析
• 5.3.1 电路分析
• 5.3.2 电路网络拓扑分析
• 5.4 电路分析中电磁干扰的引入
• 5.5 汽车EMC 预估分析的程序实现与软件开发
• 5.5.1 预估分析的程序实现
• 5.5.2 软件开发
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论及下一步工作展望
• 6.1 主要工作总结及创新点
• 6.2 存在的问题
• 6.3 进一步的工作
• 参考文献
• 作者攻读博士学位期间发表的学术论文与科研成果
• 发表的学术论文
• 参与科研项目的情况
• 知识产权情况
• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT