基于社會網(wǎng)絡分析的新能源汽車電機控制系統(tǒng)態(tài)勢分析

李青

摘要：本文利用文獻計量法和社會網(wǎng)絡分析研究新能源汽車電機控制系統(tǒng)的相關發(fā)展現(xiàn)狀和近些年來的研究熱點。對2010-2021年間的中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫在該研究領域的文獻發(fā)表年份、關鍵詞共現(xiàn)圖譜、作者合作網(wǎng)絡等內(nèi)容進行分析。結(jié)果表明，近十年研究新能源汽車的發(fā)文數(shù)量在波動中呈總體上升趨勢;形成了多個研發(fā)團隊，內(nèi)部合作緊密;主要的研發(fā)方向為永磁同步電機、滑膜控制、容錯控制、模型預測控制、動力電池、定子電阻估計器、自抗擾控制等。其中滑膜控制、容錯控制、模型預測控制等屬于新能源汽車電機控制的內(nèi)容，本文重點就電機控制系統(tǒng)近些年的研究熱點進行分析。

Abstract： This paper uses bibliometrics and social network analysis to study the relevant development status of new energy vehicle motor control systems and the research hotspots in recent years. Analyze the publication year， keyword co-occurrence map， author cooperation network and other contents of the CNKI database in the research field from 2010 to 2021. The results show that the number of publications on new energy vehicles in the past ten years has shown an overall upward trend in fluctuations; multiple R&D teams have been formed with close internal cooperation; the main R&D directions are permanent magnet synchronous motors， sliding film control， fault-tolerant control， and models Predictive control， power battery， stator resistance estimator， active disturbance rejection control， etc. Among them， sliding film control， fault-tolerant control， model predictive control， etc. belong to the content of new energy vehicle motor control. This article focuses on the analysis of the research hotspots of motor control systems in recent years.

關鍵詞：文獻計量法;社會網(wǎng)絡分析;新能源汽車;電機控制系統(tǒng)

Key words： document metrology;social network analysis;new energy vehicles;motor control system

中圖分類號：U472.43 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2022）03-0214-03

0 ?引言

2012年，由工信部牽頭制定的《節(jié)能與新能源汽車發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》正式發(fā)布[1]。2020年國務院辦公廳印發(fā)了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》的通知[2]。隨著相關政策的頒布和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的落地，新能源汽車擁有良好的市場發(fā)展前景。新能源汽車電機是新能源汽車的核心動力部件，隨著新能源汽車的快速發(fā)展，電機控制系統(tǒng)也成為當前的研發(fā)熱點之一。

本研究旨在采用知識圖譜軟件VOSviewer和Gephi對國內(nèi)近十年的新能源汽車電機控制系統(tǒng)相關的研究進行文獻計量分析，繪制知識圖譜，探析該領域的研究現(xiàn)狀和熱點，以期為國內(nèi)的科研人員提供研發(fā)思路和參考。

1 ?數(shù)據(jù)來源與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源 ?研究論文數(shù)據(jù)來自中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫。在主題字段檢索“新能源汽車+電動汽車+混合動力汽車+純電動汽車+氫能源汽車”和“電機控制”，文獻來源類別不限，收錄時間限定在2010-2021年，檢索時間：2021年6月22日。共檢索到期刊論文680篇。

1.2 研究方法 ?采用Excel軟件對數(shù)據(jù)進行清洗、歸一化和統(tǒng)計分析。使用知識圖譜軟件VOSviewer[3]繪制論文關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡和關鍵詞熱圖，利用開源軟件Gephi[4]繪制作者合作圖譜，建立可視化的學科知識圖譜。使用PageRank算法、度和特征向量中心度計算知識圖譜中節(jié)點的重要性，這三個參數(shù)是社會網(wǎng)絡分析中的核心指標。PageRank算法是利用數(shù)據(jù)的關系結(jié)構(gòu)性為每個節(jié)點確定其在網(wǎng)絡全局中的影響力[5]。度則是衡量節(jié)點間交互能力的指標[6]。特征向量中心度（eigenvector centrality）中一個節(jié)點的重要性和兩方面有關，一是其相關聯(lián)節(jié)點的數(shù)量，二是與其相關聯(lián)節(jié)點在網(wǎng)絡中的重要性[7]。

2 ?基于

2.1 總體情況時序分布 ?圖1為新能源汽車電機控制系統(tǒng)論文發(fā)表年度變化（2010-2021年）?？梢钥闯?，新能源汽車電機控制系統(tǒng)的研究在2010年后進入快速發(fā)展期，2011年的增長率最高（41.4%）;除在2015年和2020年略有下降外，整體而言相關研究在近十年持續(xù)增長，并在2019年達到最高。表明工業(yè)界和學術(shù)界對新能源汽車電機控制系統(tǒng)的重視程度逐年增加。

2.2 關鍵詞共現(xiàn)圖譜 ?利用可視化軟件VOSviewer繪制關鍵詞共現(xiàn)圖譜，選擇Overlay Visualization，將關鍵詞出現(xiàn)時間疊加進入圖譜中（圖2）。在關鍵詞共現(xiàn)圖譜中共包含295個節(jié)點，1246條邊。其中每個節(jié)點代表一個關鍵詞，節(jié)點越大表示關鍵詞出現(xiàn)的頻次越高，邊的粗細與兩個關鍵詞共同出現(xiàn)的頻次有關。通過節(jié)點顏色的深淺表示關鍵詞出現(xiàn)的時間先后，顏色越深表示該關鍵詞出現(xiàn)時間越早，顏色越淺則代表出現(xiàn)時間較新。

由圖2可以看出，矢量控制、弱磁控制、無刷直流電機、異步電機、直接轉(zhuǎn)矩控制、再生制動等研究出現(xiàn)的時間較早。近年來研究熱點為永磁同步電機、滑膜控制、容錯控制、模型預測控制、定子電阻估計器、自抗擾控制等。

統(tǒng)計詞頻前25的高頻關鍵詞與中心性分析見表1。

2.3 作者合作圖譜 ?根據(jù)檢索結(jié)果，共計1718位作者參與到新能源汽車電機控制系統(tǒng)的研究領域，統(tǒng)計發(fā)文量在2篇及以上的作者共147位，繪制作者合作圖譜，如圖3所示。

由圖3可以看出，在新能源汽車電機控制系統(tǒng)領域，形成了多個相對穩(wěn)定的研發(fā)團隊。其中包括以李軍偉為核心的山東理工大學交通與車輛工程學院、以羅禹貢為核心清華大學車輛與運載學院、以朱孝勇為首的江蘇大學電氣信息工程學院等都是合作頻繁且發(fā)文較多的團隊。但是合作多集中于科研機構(gòu)團隊內(nèi)部，機構(gòu)間的團隊合作較少，未形成多中心的合作研究。

表2為近十年發(fā)文量在4篇以上的作者及其中心性分析結(jié)果。山東理工大學的李軍偉的發(fā)文數(shù)量、作者合作度、PageRank指數(shù)與特征向量中心度均排在首位，表明其在新能源汽車電機控制系統(tǒng)研究領域具有重要影響力，是核心研究科研人員，主要研究方向包括CAN總線通信協(xié)議、滑膜變結(jié)構(gòu)控制等。

3 ?結(jié)語

本研究利用知識圖譜可視化軟件VOSviewer和Gephi，對中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中近十年有關新能源汽車電機控制系統(tǒng)的文獻進行分析，討論文獻發(fā)表年份、關鍵詞共現(xiàn)、作者合作網(wǎng)絡，繪制相關研究領域知識圖譜。該研究方向的發(fā)文數(shù)量在2010年后進入快速發(fā)展期，表明良好的研發(fā)前景。并形成了多個合作密切的研發(fā)團隊，但是合作多集中與研究機構(gòu)團隊內(nèi)部，團隊間的跨機構(gòu)/高校合作較少。主要的研發(fā)團隊都位于高校，缺乏企業(yè)合作。對這些數(shù)據(jù)進行各方面的研究分析來看，近年來新能源電動汽車電機控制系統(tǒng)的研發(fā)熱點為永磁同步電機恒壓頻比的控制，永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，永磁同步電機的矢量控制等，因為永磁同步電機非線性和多變量等特點，控制難度較大，自適應觀測器、模糊控制、高頻注入法、遺傳算法等智能先進的控制方法在永磁同步電機的調(diào)速系統(tǒng)中得到應用;同時作為一種特殊的非線性控制——滑膜控制，它可以克服系統(tǒng)的不確定性，具有快速響應，并且對非線性系統(tǒng)具有良好的控制效果，因此它也成為新能源汽車電機控制系統(tǒng)的一個研究熱點。

參考文獻：

[1]國務院辦公廳. 國務院關于印發(fā)節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012―2020年）的通知[EB/OL]. http：//www.gov.cn/zwgk/2012-07/09/content_2179032.htm.

[2]國務院辦公廳. 國務院辦公廳關于印發(fā)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）的通知[EB/OL]. http：//www.gov.cn/zhengce/content/2020-11/02/content_5556716.htm.

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