车用高速机电复合传动系统固有振动特性及共振转速研究

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作者 解云坤 刘辉 +3 位作者 高普 吴云豪 李新毅 周如意 《兵工学报》 北大核心 2025年第1期256-269,共14页

车用高速机电复合传动系统(Electro-Mechanical Transmission,EMT)结构高紧凑、零部件高转速,导致系统机电耦合效应显著,易产生共振。针对串联式EMT系统进行机电耦合固有振动特性分析,推导系统的机电耦合固有振动模型,研究其固有频率及... 车用高速机电复合传动系统(Electro-Mechanical Transmission,EMT)结构高紧凑、零部件高转速,导致系统机电耦合效应显著,易产生共振。针对串联式EMT系统进行机电耦合固有振动特性分析,推导系统的机电耦合固有振动模型,研究其固有频率及模态振型,基于各阶模态的振型特点,总结系统的6种典型振动模式。研究高速运行工况和机电磁耦合效应对系统固有频率和模态振型的影响,并基于坎贝尔图和模态能量法研究宽速域运行范围内系统的共振转速。研究结果表明,机电磁耦合效应改变了系统的低频振动特性,高速运行工况可显著改变系统的某些固有频率,在动力学建模中应对二者进行充分考虑,共振转速研究为系统动力学调控和优化提供了参考。 展开更多

关键词 高速机电复合传动系统 机电耦合效应 固有振动特性 高速运行工况 共振转速

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机电复合传动最优功率分配策略研究 被引量：5

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作者 张东好 韩立金 +1 位作者 项昌乐 王伟达 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期1392-1398,1404,共8页

根据机电复合传动中功率耦合机构和功率分配单元的分汇流特性,列出了机械功率平衡方程和电力功率平衡方程。基于最优功率分配策略,建立了多目标优化模型,并提出了动态规划与动态预测相结合的求解算法。根据综合行驶工况和随机用电工况,... 根据机电复合传动中功率耦合机构和功率分配单元的分汇流特性,列出了机械功率平衡方程和电力功率平衡方程。基于最优功率分配策略,建立了多目标优化模型,并提出了动态规划与动态预测相结合的求解算法。根据综合行驶工况和随机用电工况,得到了发动机和多个电机的最优控制轨线。仿真结果验证了所采用的最优功率分配策略的可行性,为实时功率分配策略的制定和优化提供了依据。 展开更多

关键词 机电复合传动 功率分配 多目标优化 动态规划

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双模式机电复合传动系统电功率协调控制策略 被引量：3

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作者 项昌乐 吴洋 +2 位作者 王伟达 刘辉 马文杰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期120-125,共6页

为提高重型车辆用功率分流式混合动力系统机电功率流调控精度,解决外界用电需求的动态控制问题,提出电功率协调控制策略.该策略利用电机快速响应和精确控制的特点,通过对发电机和电动机的闭环协调控制,调整二者的工作状态,保证动力源功... 为提高重型车辆用功率分流式混合动力系统机电功率流调控精度,解决外界用电需求的动态控制问题,提出电功率协调控制策略.该策略利用电机快速响应和精确控制的特点,通过对发电机和电动机的闭环协调控制,调整二者的工作状态,保证动力源功率分配的精确性以及对外供电的稳定性.仿真结果表明,提出的协调控制策略能够使电池实际功率时刻跟随其目标值,并且在外界有用电需求时,确保系统快速调整出相应的电功率以供使用,较好地解决了机电复合传动系统机电功率分配的精确性问题以及对外供电功率响应的复杂动态控制问题. 展开更多

关键词 双模式机电复合传动 电功率协调控制 能量管理优化 功率精确分配 稳定供电

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双模式机电复合传动功率分配策略优化 被引量：3

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作者 郑海亮 项昌乐 +1 位作者 韩立金 张东好 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1415-1419,共5页

针对双模式机电复合传动系统,运用最小值原理对系统的功率分配进行优化控制策略的研究。在保证系统电池荷电状态平衡的前提下,以燃油消耗最少为优化目标,并基于所设计的优化求解流程和建立的系统数学模型,确定最优的系统工作状态。仿真... 针对双模式机电复合传动系统,运用最小值原理对系统的功率分配进行优化控制策略的研究。在保证系统电池荷电状态平衡的前提下,以燃油消耗最少为优化目标,并基于所设计的优化求解流程和建立的系统数学模型,确定最优的系统工作状态。仿真结果表明,基于最小值原理的优化控制策略能够改善机电复合传动系统的燃油经济性。研究结果可为系统实时优化控制策略的制定提供依据。 展开更多

关键词 双模式机电复合传动 功率分配 最小值原理 优化控制策略

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基于V模式的机电复合传动能量管理控制系统设计 被引量：2

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作者 张为 王伟达 +2 位作者 车坚志 张夕珂 靳瑾 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1-7,13,共8页

利用V模式开发方法进行了能量管理控制系统的设计与验证,实现了方案设计与仿真、快速控制原型、硬件在环仿真、道路试验标定与验证等各开发环节。研究结果表明,设计的机电复合传动功率耦合方案、控制方案和控制策略正确可行,开发的能量... 利用V模式开发方法进行了能量管理控制系统的设计与验证,实现了方案设计与仿真、快速控制原型、硬件在环仿真、道路试验标定与验证等各开发环节。研究结果表明,设计的机电复合传动功率耦合方案、控制方案和控制策略正确可行,开发的能量管理控制系统完成了系统的能量管理和综合控制功能,性能良好。应用V模式开发方法使设计与验证工作简单易行,提高了研发效率,具有较大的优越性。 展开更多

关键词 机电复合传动 能量管理控制系统 V模式 道路试验

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机电复合传动系统扭转振动主从控制方法 被引量：8

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作者 张伟 刘辉 +3 位作者 张勋 张万年 王珍 严鹏飞 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期1402-1410,1417,共10页

针对车用大功率机电复合传动系统(EMT)在负载波动和发动机力矩脉动等复杂激励作用下易产生冲击振动等问题,提出了机电复合传动系统扭振主从控制方法。该方法利用主从控制策略使两台驱动电机之间建立起耦合约束,通过优化虚拟杠杆系数改善... 针对车用大功率机电复合传动系统(EMT)在负载波动和发动机力矩脉动等复杂激励作用下易产生冲击振动等问题,提出了机电复合传动系统扭振主从控制方法。该方法利用主从控制策略使两台驱动电机之间建立起耦合约束,通过优化虚拟杠杆系数改善EMT系统特性,实现低频扭振“削峰”。首先建立了混联式机电复合传动系统多自由度集中参数动力学模型,分析了系统固有振动特性。然后设计了HEV驱动控制和扭振主动抑制的串级控制架构。其次基于主从控制算法设计了EMT扭振主动控制算法(M-SAC),分析了杠杆系数对系统振动特性的影响,在MATLAB中进行仿真并与最优模态控制算法(IMSOC)进行了对比。结果表明,主从控制器参数与系统力学参数具有耦合关系,主从控制参数会改变系统共振频率点的位置,进而显著改变系统振动响应幅值。选择合适的控制参数可以实现EMT扭转共振幅值削峰,对提升系统的NVH性能具有重要意义。 展开更多

关键词 机电复合传动系统 动力学分析 扭振特性 振动主动控制 主从控制

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特种履带车辆机电复合传动装置低温启动过程建模与优化控制 被引量：3

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作者 帅志斌 贺帅 +4 位作者 李国辉 李耀恒 李勇 张颖 简洪超 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期117-128,共12页

针对极低温环境下,特种履带车辆机电复合传动装置冷启动时间长的问题,提出一种新型的机电复合传动装置低温快速启动方案,通过对主要加热部件能量转换过程的分析,构建低温启动过程中液压油温升的数学模型。通过控制不同加热部件的功率和... 针对极低温环境下,特种履带车辆机电复合传动装置冷启动时间长的问题,提出一种新型的机电复合传动装置低温快速启动方案,通过对主要加热部件能量转换过程的分析,构建低温启动过程中液压油温升的数学模型。通过控制不同加热部件的功率和加热时机,建立多约束条件下的两种低温启动控制策略:基于规则的策略和基于动态规划的策略,设计多目标优化的指标函数,实现在动力电池能量、加热部件功率等多约束下的最优启动控制。仿真结果表明:多部件加热的低温快速启动方案具备可行性,所提出的启动策略能够实现预期的控制目标;基于动态规划的策略可缩短12.6%的启动时间,同时启动过程耗能降低11.9%,有助于提升机电复合传动装置低温启动的综合效能。 展开更多

关键词 履带车辆 机电复合传动 低温启动 动态系统建模 最优控制

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基于信息预测的机电复合传动发动机起动控制

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作者 郑海亮 项昌乐 +2 位作者 王伟达 韩立金 张东好 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期495-500,共6页

机电复合传动系统由纯电模式切换为混合驱动模式时,须要拖转起动发动机。由于发动机响应的滞后性,通常由电机提供额外的驱动转矩,以保证车辆的动力性。但过大的电机转矩会导致电池的放电电流过大,特别是电池的温度较低时,会影响电池的... 机电复合传动系统由纯电模式切换为混合驱动模式时,须要拖转起动发动机。由于发动机响应的滞后性,通常由电机提供额外的驱动转矩,以保证车辆的动力性。但过大的电机转矩会导致电池的放电电流过大,特别是电池的温度较低时,会影响电池的使用寿命。本文中提出了一种基于信息预测的机电复合传动系统发动机起动控制策略。首先,通过采集机电复合传动系统当前和过去的转矩需求信息,应用自适应递归多步预测算法,完成对机电复合传动系统的需求转矩的在线预测。然后利用预测的机电复合传动系统转矩需求信息,对发动机的起动过程进行控制,避免了电池的过载现象。在保证车辆动力性的前提下,能有效延长电池的使用寿命。 展开更多

关键词 发动机起动控制 机电复合传动 信息预测

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不同工况下机电复合传动装置行星齿轮系统瞬态温度场 被引量：7

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作者 庞大千 曾根 +3 位作者 李训明 郭磊 赵富强 孙占春 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2268-2277,共10页

机电复合传动装置时常处于高速、重载、高油温等恶劣环境中,导致装置内行星齿轮系统的瞬态啮合温度急剧上升。利用有限元法对不同转速、不同载荷以及变转速恒功率条件下的行星齿轮系统模型瞬态温度场进行计算。分析不同条件下太阳轮及... 机电复合传动装置时常处于高速、重载、高油温等恶劣环境中,导致装置内行星齿轮系统的瞬态啮合温度急剧上升。利用有限元法对不同转速、不同载荷以及变转速恒功率条件下的行星齿轮系统模型瞬态温度场进行计算。分析不同条件下太阳轮及行星轮的瞬态温度曲线及齿面发热情况,绘制不同工况下齿顶面及齿根面瞬态温度场三维曲线,详细讨论齿面瞬态温度相对增长关系以及增长量,得到不同转速、不同扭矩以及输出功率对于太阳轮及行星轮的瞬态温度场影响规律。结果表明:在不同转速条件下,太阳轮与行星轮齿根面温度与齿顶面最高温度随着转速的增加而逐渐升高,当太阳轮转速大于5000 r/min后最高温度的升高率则逐渐降低;在恒功率条件下,随着转速增大,太阳轮与行星轮齿顶面和齿根面最高温度降低的绝对值基本等于上一个转速点的2倍。试验验证了该方法的正确性。 展开更多

关键词 机电复合传动装置 行星齿轮系统 齿面瞬态温度场 试验对比验证

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机电复合传动高线速转子-行星齿轮系统耦合振动特性 被引量：4

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作者 曾根 马长军 +2 位作者 庞大千 李同辉 张楠 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期156-164,共9页

机电复合传动系统作为未来传动形式的主要发展方向,有着传递功率大,运转速度高等特点。在运行过程中转子自身由于高转速所带来的振动会与行星齿轮啮合时产生的振动相互影响,从而形成转子-行星齿轮系统耦合振动过程。建立了机电复合传动... 机电复合传动系统作为未来传动形式的主要发展方向,有着传递功率大,运转速度高等特点。在运行过程中转子自身由于高转速所带来的振动会与行星齿轮啮合时产生的振动相互影响,从而形成转子-行星齿轮系统耦合振动过程。建立了机电复合传动转子-行星齿轮系统耦合振动动力学模型,分析了不同转速下转子-行星齿轮系统振动特性,开展了转子-行星齿轮系统模态分析并将模态分析结果与振动特性进行了对比,通过研究转子-行星齿轮系统的振动特性,揭示了系统振动随转速升高而增大,在经过一定转速区间时振动会维持在一定水平内,随着转速继续升高,系统振动又将逐渐增大。通过研究得到了齿轮系统与驱动电机转子耦合作用下的振动特性,为机电复合传动系统高速化设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 机电复合传动系统 转子-行星齿轮系统 耦合振动特性 模型分析

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机电复合传动系统扭转振动主从控制策略

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作者 陈兴云 《数字农业与智能农机》 2022年第21期126-128,共3页

选取车用大功率机电复合传动系统(EMT)为研究对象,分析EMT系统扭转振动主从控制策略。研究结合EMT系统于负载波动与发动机力矩脉动相关激励作用下所形成的冲击振动问题来提出主从控制的策略,依据简要概述该系统扭转振动在主从控制方面... 选取车用大功率机电复合传动系统(EMT)为研究对象,分析EMT系统扭转振动主从控制策略。研究结合EMT系统于负载波动与发动机力矩脉动相关激励作用下所形成的冲击振动问题来提出主从控制的策略,依据简要概述该系统扭转振动在主从控制方面的相关事项,结合混联式机电复合传动系统的多自由度参数动力学模型构建方式来探究EMT系统振动特性,从而依据特性分析的方式对主从控制的效能及作用进行验证;并联合HEV驱动控制和扭振主动抑制的串级控制架构设计主从控制算法中EMT扭振主动控制算法设计来分析杠杆系数在EMT振动特性中的影响,运用MATLAB软件进行仿真分析,以求为机电复合传动系统主从控制提出合理、完善的控制策略,以此来丰富相关研究理论。 展开更多

关键词 机电复合传动系统 扭转振动 主从控制 策略

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基于监督学习的机电复合传动换挡同步位置识别 被引量：3

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作者 鲍永 钟再敏 +1 位作者 甄永成 黄益伦 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期120-125,共6页

为了解决机电复合传动系统(electrified mechanical transmission,EMT)换挡中存在的凸轮磨损、限位销钉变弯等慢变问题,基于监督学习,提出一种换挡同步位置的识别方法.以EMT的SO_1挡升SO_2挡动态过程为研究对象,对换挡数据进行预处理,... 为了解决机电复合传动系统(electrified mechanical transmission,EMT)换挡中存在的凸轮磨损、限位销钉变弯等慢变问题,基于监督学习,提出一种换挡同步位置的识别方法.以EMT的SO_1挡升SO_2挡动态过程为研究对象,对换挡数据进行预处理,将时间历程转化为空间域数据,构建输入轴转速变化率对应的换挡位置为特征.采用随机森林方法对特征进行重要性分析,选择输入轴转速变化率为0.31~0.41对应的6组特征.训练了同步位置识别的线性回归模型,结果表明,线性回归模型的训练精度和测试精度均大于0.99,且泛化性能好,训练速度快.对定位销钉磨削后的EMT进行换挡台架试验,验证了该线性回归模型的实用性,能够满足EMT换挡慢变问题的自学习需求.为EMT慢变问题的自学习提供了新方案,开辟了新思路. 展开更多

关键词 机电复合传动 慢变问题 同步位置 机器学习 监督学习

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基于对转双转子电机的混合动力车用机电复合传动系统研究 被引量：1

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作者 王敷玟 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第33期9848-9854,共7页

为充分发挥混合动力汽车节省燃油降低排放的优势,提出了一种主要由双转子电机和行星齿轮机构组成的混合动力车用机电复合传动系统。分析了该系统的工作机理并基于快速模拟杠杠法建立系统的传动特性。在MATLAB/Simulink/Stateflow环境下... 为充分发挥混合动力汽车节省燃油降低排放的优势,提出了一种主要由双转子电机和行星齿轮机构组成的混合动力车用机电复合传动系统。分析了该系统的工作机理并基于快速模拟杠杠法建立系统的传动特性。在MATLAB/Simulink/Stateflow环境下建立了系统的整车仿真模型及转矩控制策略。仿真结果表明所提出的新型机电复合传输系统在UDDS循环工况下的百公里油耗为6.227 L,具有较好的燃油经济性。 展开更多

关键词 机电复合传动系统 模拟杠杠法 工作机理 转矩控制

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多行星排机电复合传动特性分析

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作者 胡纪滨 何融 彭增雄 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期1085-1092,共8页

针对车辆常用机电复合无级传动的分速汇矩、分矩汇速和分速汇速3种功率耦合机构,分析了多行星排分流传动的转速、转矩和分流比特性,并对不同分流形式组合进行了分析。结果表明:多行星排分流特性与两行星排分流传动特性相同,分速汇矩式... 针对车辆常用机电复合无级传动的分速汇矩、分矩汇速和分速汇速3种功率耦合机构,分析了多行星排分流传动的转速、转矩和分流比特性,并对不同分流形式组合进行了分析。结果表明:多行星排分流特性与两行星排分流传动特性相同,分速汇矩式分流传动有一个机械点,在机械点之前分流比较小,适用于低速起步阶段;分矩汇速式分流有一个机械点,分流比成对称分布,传动比小于机械点时,成分流工况,效率高,适合于高速阶段。分速汇速式分流传动有两个机械点,在两个机械点之间分流比较小,适用于中高速阶段。对于多模式机电复合传动,低速起步采用分速汇矩式分流传动,中高速采用分速汇速式分流传动比较好,可实现电机无速差切换。 展开更多

关键词 机电复合无级传动 功率分流 多行星排

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机电复合传动系统实时功率分配优化控制的研究

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作者 闫瑞起 《湖北农机化》 2018年第10期51-51,共1页

本文分析机电复合传动系统传动能量的算法,并研究机电复合传动系统实施功率分配优化控制的策略,主要包括机电复合传动系统效率的优化控制、机电复合传动系统实时功率分配的综合优化控制以及机电复合传动系统实时功率分配优化控制的仿真... 本文分析机电复合传动系统传动能量的算法,并研究机电复合传动系统实施功率分配优化控制的策略,主要包括机电复合传动系统效率的优化控制、机电复合传动系统实时功率分配的综合优化控制以及机电复合传动系统实时功率分配优化控制的仿真结果分析3方面内容,以期为其研究发展和推广应用提供一定的经验借鉴。 展开更多

关键词 机电复合传动系统 实时功率分配 优化控制

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双模式机电复合无级传动功率流综合效率的优化 被引量：3

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作者 王伟达 项昌乐 +1 位作者 韩立金 马越 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期917-924,共8页

提出了综合考虑发动机、多个电机、功率耦合机构和电池组等功率损失的综合效率定义方法,分别建立了行星耦合机构、发动机、电机和电池组的效率模型。再以提高能量传递效率为目标为双模式机电复合无级传动系统建立了功率流综合效率优化模... 提出了综合考虑发动机、多个电机、功率耦合机构和电池组等功率损失的综合效率定义方法,分别建立了行星耦合机构、发动机、电机和电池组的效率模型。再以提高能量传递效率为目标为双模式机电复合无级传动系统建立了功率流综合效率优化模型,并进行优化。将优化结果写入综合控制器中进行硬件在环仿真。结果表明,功率流综合效率优化方法可根据综合效率最优协调发动机和多电机的工作点,与基于发动机最优工作区域的传统的功率流优化方法相比,能进一步提高系统的燃油经济性和传动效率。本研究为开发综合控制策略和控制系统提供了理论基础。 展开更多

关键词 机电复合无级传动 功率流优化 综合效率 双模式

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考虑不对称负载的传动系统扭振特性及抑制方法

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作者 杨殿钊 刘辉 +1 位作者 高普 项昌乐 《汽车工程》 北大核心 2025年第5期897-909,共13页

双电机耦合驱动是履带车辆机电复合传动系统(electro-mechanical transmission,EMT)的常见构型,其具备输入输出耦合、传递功率高以及负载多变等特点。目前,大多数EMT扭转振动控制策略主要针对双侧激励对称工况进行设计,但该工况与实际... 双电机耦合驱动是履带车辆机电复合传动系统(electro-mechanical transmission,EMT)的常见构型,其具备输入输出耦合、传递功率高以及负载多变等特点。目前,大多数EMT扭转振动控制策略主要针对双侧激励对称工况进行设计,但该工况与实际存在较大偏差。为改善其在非对称激励下的扭转振动,首先建立该系统扭转振动模型,探究了在非对称激励下EMT双侧的振动能量耦合效应及其对系统动态行为的影响机制,并提出一种基于双回路反馈的干扰补偿方法,建立了面向非对称激励的EMT扭振抑制策略。经验证,该策略可较好抑制在该激励下的EMT扭振。 展开更多

关键词 履带车辆 机电复合传动系统 非对称激励 扭转振动 解耦

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