磁流变线控制动器原型设计、优化与台架实验研究
发布时间：2021-02-23 23:43
线控制动器是汽车智能化、电动化研究的基础。设计并开发一种高性能线控制动器,并为线控制动系统相关性能实验提供可靠测试平台是值得研究的课题。磁流变液是一种典型智能材料,在外加磁场作用下,磁流变液呈现出瞬时、可逆且精确可控的流变特性,该特性为汽车线控制动器研究与设计提供理论基础。本文针对某微型轿车完成制动力矩匹配,设计并开发一种多盘式磁流变线控制动器（MRB）。利用ANSYS进行有限元电磁仿真,提出并利用微元方法精确计算制动器制动力矩。为改善MRB力学特性和质量优化设计,通过ANSYS/APDL进行磁路设计与多目标结构优化,完成参数化程序设计与开发。优化设计结果表明在满足制动力矩要求前提下,MRB整体质量下降了6.2%,完成质量优化要求。根据优化参数,完成MRB原型开发,搭建力学特性标定实验台架,分别从制动力矩和响应时间两部分进行实验并对实验结果进行分析,为磁流变线控制动系统控制器设计提供有效参考。搭建ABS实验台架,基于Lab VIEW完成制动系统控制器设计和软件系统界面开发,完成单轮ABS控制实验。实验结果表明在不同路面附着系数条件下,ABS实验有一定控制效果,滑移率控制在合理范围内。最...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
南洋理工大学搭建MRB测试系统[41]
第一章绪论5图1.4维多利亚大学MRB原型开发[42]Fig1.4MRBprototypedevelopmentbyVictoriaUniversity国内在MRB相关领域研究起步较晚。2002年，武汉理工大学华文林首次提出研究MRB新思路，对磁流变液成分以及工作机理进行相应介绍，建立MRB力矩计算模型，完成MRB模拟性能试验，分析了工作面直径、磁流变液工作间隙以及温度等对制动器性能影响[43]。如图1.5所示，2009年南京理工大学陈新将MRB应用于摆动气缸的装置中，并对MRB进行样机试制，在最大电流为2A激励条件下产生制动力矩23.26Nm。通过实验测试摆动气缸定位精度，将定位误差控制在较好范围内[44]。2011年，东北林业大学宋宇设计了一款叶轮式MRB，如图1.6所示，通过改变制动盘工作面结构以结合剪切工作模式和流动工作模式共同作用提高制动力矩，仿真得出控制电流为3A时，输出制动力矩达1656Nm，并基于所设计MRB参数对制动防抱死系统进行仿真与分析[45]。2016年，清华大学马良旭博士对磁流变进行了详细基础性能分析，包括磁学、力学和热学等，提出剪切应力拟合模型，并利用拟合模型设计了三种不同结构MRB，搭建实验台架进行样机性能测试与对比分析，移植了ABS控制算法并进行了高低附着系数条件下防抱死制动实验[46]。图1.5南京理工大学气缸磁流变制动装置示意图[44]Fig1.5SchematicdiagramofcylindermagnetorheologicalbrakeofNanjingUniversityofScienceandTechnology
第一章绪论5图1.4维多利亚大学MRB原型开发[42]Fig1.4MRBprototypedevelopmentbyVictoriaUniversity国内在MRB相关领域研究起步较晚。2002年，武汉理工大学华文林首次提出研究MRB新思路，对磁流变液成分以及工作机理进行相应介绍，建立MRB力矩计算模型，完成MRB模拟性能试验，分析了工作面直径、磁流变液工作间隙以及温度等对制动器性能影响[43]。如图1.5所示，2009年南京理工大学陈新将MRB应用于摆动气缸的装置中，并对MRB进行样机试制，在最大电流为2A激励条件下产生制动力矩23.26Nm。通过实验测试摆动气缸定位精度，将定位误差控制在较好范围内[44]。2011年，东北林业大学宋宇设计了一款叶轮式MRB，如图1.6所示，通过改变制动盘工作面结构以结合剪切工作模式和流动工作模式共同作用提高制动力矩，仿真得出控制电流为3A时，输出制动力矩达1656Nm，并基于所设计MRB参数对制动防抱死系统进行仿真与分析[45]。2016年，清华大学马良旭博士对磁流变进行了详细基础性能分析，包括磁学、力学和热学等，提出剪切应力拟合模型，并利用拟合模型设计了三种不同结构MRB，搭建实验台架进行样机性能测试与对比分析，移植了ABS控制算法并进行了高低附着系数条件下防抱死制动实验[46]。图1.5南京理工大学气缸磁流变制动装置示意图[44]Fig1.5SchematicdiagramofcylindermagnetorheologicalbrakeofNanjingUniversityofScienceandTechnology
本文编号：3048431
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
南洋理工大学搭建MRB测试系统[41]
第一章绪论5图1.4维多利亚大学MRB原型开发[42]Fig1.4MRBprototypedevelopmentbyVictoriaUniversity国内在MRB相关领域研究起步较晚。2002年，武汉理工大学华文林首次提出研究MRB新思路，对磁流变液成分以及工作机理进行相应介绍，建立MRB力矩计算模型，完成MRB模拟性能试验，分析了工作面直径、磁流变液工作间隙以及温度等对制动器性能影响[43]。如图1.5所示，2009年南京理工大学陈新将MRB应用于摆动气缸的装置中，并对MRB进行样机试制，在最大电流为2A激励条件下产生制动力矩23.26Nm。通过实验测试摆动气缸定位精度，将定位误差控制在较好范围内[44]。2011年，东北林业大学宋宇设计了一款叶轮式MRB，如图1.6所示，通过改变制动盘工作面结构以结合剪切工作模式和流动工作模式共同作用提高制动力矩，仿真得出控制电流为3A时，输出制动力矩达1656Nm，并基于所设计MRB参数对制动防抱死系统进行仿真与分析[45]。2016年，清华大学马良旭博士对磁流变进行了详细基础性能分析，包括磁学、力学和热学等，提出剪切应力拟合模型，并利用拟合模型设计了三种不同结构MRB，搭建实验台架进行样机性能测试与对比分析，移植了ABS控制算法并进行了高低附着系数条件下防抱死制动实验[46]。图1.5南京理工大学气缸磁流变制动装置示意图[44]Fig1.5SchematicdiagramofcylindermagnetorheologicalbrakeofNanjingUniversityofScienceandTechnology
第一章绪论5图1.4维多利亚大学MRB原型开发[42]Fig1.4MRBprototypedevelopmentbyVictoriaUniversity国内在MRB相关领域研究起步较晚。2002年，武汉理工大学华文林首次提出研究MRB新思路，对磁流变液成分以及工作机理进行相应介绍，建立MRB力矩计算模型，完成MRB模拟性能试验，分析了工作面直径、磁流变液工作间隙以及温度等对制动器性能影响[43]。如图1.5所示，2009年南京理工大学陈新将MRB应用于摆动气缸的装置中，并对MRB进行样机试制，在最大电流为2A激励条件下产生制动力矩23.26Nm。通过实验测试摆动气缸定位精度，将定位误差控制在较好范围内[44]。2011年，东北林业大学宋宇设计了一款叶轮式MRB，如图1.6所示，通过改变制动盘工作面结构以结合剪切工作模式和流动工作模式共同作用提高制动力矩，仿真得出控制电流为3A时，输出制动力矩达1656Nm，并基于所设计MRB参数对制动防抱死系统进行仿真与分析[45]。2016年，清华大学马良旭博士对磁流变进行了详细基础性能分析，包括磁学、力学和热学等，提出剪切应力拟合模型，并利用拟合模型设计了三种不同结构MRB，搭建实验台架进行样机性能测试与对比分析，移植了ABS控制算法并进行了高低附着系数条件下防抱死制动实验[46]。图1.5南京理工大学气缸磁流变制动装置示意图[44]Fig1.5SchematicdiagramofcylindermagnetorheologicalbrakeofNanjingUniversityofScienceandTechnology
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