基于ADD正实网络的车辆ISD悬架综合优化与控制研究
发布时间：2021-09-03 19:47
作为一种新型两端点质量元件,惯容器的提出弥补了车辆传统悬架系统基于“弹簧-阻尼器”构成的机械网络中质量阻抗缺失的不足,为车辆悬架性能的提升提供了新的理论基础,成为车辆工程和振动控制领域研究热点。基于机电相似理论,“惯容器（Inerter）-弹簧（Spring）-阻尼器（Damper）”构成的车辆被动ISD悬架,是一个典型的无源机械网络系统,质量阻抗的引入可显著改善悬架系统在低频段的振动传递特性,但在其它频段效果并不显著。因此,如何结合ISD悬架的低频振动特性有效地进行中高频段的振动抑制,实现宽频域范围的振动传递特性便具有显著的工程价值和研究意义。针对车辆ISD悬架的宽频域振动抑制问题,本文利用经典加速度驱动阻尼控制理论（Acceleration-Driven-Damping,ADD）可有效抑制车身中高频段振动的性能优势,结合ISD悬架无源网络综合方法可有效阻隔车身低频段振动的典型特征,构建ADD网络综合理论,以应用新型滚珠丝杠式机电惯容器的车辆ISD悬架为研究对象,将车辆ISD悬架的宽频域振动抑制问题转化为基于ADD网络综合的正实优化控制问题,主要围绕机电惯容器创新设计方法、ADD控制...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
压电式减振器Fig1.9PiezoelectricVibratorDamper
旋转电机结构示意图
基于ADD正实网络的车辆ISD悬架综合优化与控制研究46在新机电相似理论中，电网络中的电容元件与机械网络中的惯容器相对应，电容参数C与惯质系数b的效用相同。因此，为使旋转电机在滚珠丝杠转动的过程中，产生等效惯质，可在外接电路中加入电容元件，设与惯质系数b相对应的电容参数为C1。对外端电路、惯容器和电机进行进一步设计，得到如图3.6所示的等效模型图。bRaLaC1图3.6机电惯容器等效模型Fig.3.6Equivalentmodelofthemechatronicinerter外接电路阻抗Ze(s)可用如式（3.15）所示：11()eZsCs(3.15)将式(3.15)代入式(3.10)得加入外端电路后的机电惯容器阻抗表达式为：21()2()()()1etsaaaFsKKJsJsVspRsLCs(3.16)如图3.7所示，机电惯容器的Simulink模型包括电机控制和被动惯容器部分。图3.7Simulink仿真模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RBF神经网络的PID车辆主动悬架控制[J]. 刘凯,廖然. 制造业自动化. 2018(09)
[2]天棚惯容控制半主动悬架的性能分析[J]. 张孝良,何海,聂佳梅,陈龙. 江苏大学学报(自然科学版). 2018(05)
[3]基于改进型天棚阻尼控制算法的馈能式半主动油气悬架系统[J]. 周创辉,文桂林. 振动与冲击. 2018(14)
[4]磁流变半主动悬架试验研究[J]. 彭志召,张进秋,张建,傅晓为. 汽车工程. 2018(05)
[5]转子系统变刚度动力吸振器试验研究[J]. 姚红良,王童照,曹焱博,闻邦椿. 振动与冲击. 2018(09)
[6]惯质系数对车辆ISD悬架系统频率特性的影响研究[J]. 杨晓峰,杜毅,刘雁玲,胡健滨,刘昌宁,徐旭. 振动与冲击. 2018(07)
[7]一种压电型变刚度动力吸振器原理与验证[J]. 李凯翔,李鹏,周江贝,潘凯. 机械科学与技术. 2018(06)
[8]主动悬架LQG控制加权系数果蝇优化方法[J]. 李冰林,孙宁. 噪声与振动控制. 2017(04)
[9]可控ISD悬架系统的建模与LQG最优控制[J]. 刘昌宁,陈龙,张孝良,杨军,沈钰杰. 中国科技论文. 2017(04)
[10]基于惯容器的铁道车辆悬挂性能提升研究[J]. 孙晓强,陈龙,汪少华,张孝良. 铁道学报. 2017(02)
博士论文
[1]基于HEI的车辆ISD悬架机电网络正实综合与被动控制研究[D]. 沈钰杰.江苏大学 2018
[2]车辆主动惯容调谐悬架关键技术研究[D]. 葛正.浙江大学 2018
[3]汽车电动助力转向与稳定性控制系统集成控制关键技术研究[D]. 胡延平.合肥工业大学 2015
[4]滚珠丝杠式电动舵机非线性分析及控制策略研究[D]. 张明月.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
[5]高速螺母驱动型滚珠丝杠副动力学特性研究[D]. 牟世刚.山东大学 2013
[6]理想天棚阻尼的被动实现及其在车辆悬架中的应用[D]. 张孝良.江苏大学 2012
[7]大导程滚珠丝杠副动力学性能及加工方法研究[D]. 姜洪奎.山东大学 2007
[8]一种新型的智能优化方法-人工鱼群算法[D]. 李晓磊.浙江大学 2003
硕士论文
[1]基于双横臂悬架的1/4汽车模型及悬架控制算法研究[D]. 朱柏霖.华南理工大学 2018
[2]基于RBF神经网络和FPGA的磁浮车间隙传感器温度补偿研究[D]. 何飞.西南交通大学 2017
[3]基于径向基函数（RBF）神经网络滑模变结构厚度控制[D]. 闵喜瑞.华北理工大学 2016
[4]机电惯容器的实验研究与创新探索[D]. 朱鼎枭.国防科学技术大学 2015
[5]机电式惯容器的设计与分析[D]. 李迪.国防科学技术大学 2014
[6]汽车被动悬架的平顺性分析与优化设计[D]. 于盛.湖南大学 2014
[7]无源网络综合中的双二次函数实现[D]. 王锴.南京理工大学 2013
[8]基于滑模变结构控制的车辆半主动座椅悬架研究[D]. 陈云微.东北林业大学 2012
[9]RBF神经网络在滑模变结构控制中的应用研究[D]. 刘耀达.青岛科技大学 2011
[10]汽车行驶路况辨识与半主动悬架系统实时最佳阻尼匹配研究[D]. 赵雷雷.山东理工大学 2011
本文编号：3381750
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
压电式减振器Fig1.9PiezoelectricVibratorDamper
旋转电机结构示意图
基于ADD正实网络的车辆ISD悬架综合优化与控制研究46在新机电相似理论中，电网络中的电容元件与机械网络中的惯容器相对应，电容参数C与惯质系数b的效用相同。因此，为使旋转电机在滚珠丝杠转动的过程中，产生等效惯质，可在外接电路中加入电容元件，设与惯质系数b相对应的电容参数为C1。对外端电路、惯容器和电机进行进一步设计，得到如图3.6所示的等效模型图。bRaLaC1图3.6机电惯容器等效模型Fig.3.6Equivalentmodelofthemechatronicinerter外接电路阻抗Ze(s)可用如式（3.15）所示：11()eZsCs(3.15)将式(3.15)代入式(3.10)得加入外端电路后的机电惯容器阻抗表达式为：21()2()()()1etsaaaFsKKJsJsVspRsLCs(3.16)如图3.7所示，机电惯容器的Simulink模型包括电机控制和被动惯容器部分。图3.7Simulink仿真模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RBF神经网络的PID车辆主动悬架控制[J]. 刘凯,廖然. 制造业自动化. 2018(09)
[2]天棚惯容控制半主动悬架的性能分析[J]. 张孝良,何海,聂佳梅,陈龙. 江苏大学学报(自然科学版). 2018(05)
[3]基于改进型天棚阻尼控制算法的馈能式半主动油气悬架系统[J]. 周创辉,文桂林. 振动与冲击. 2018(14)
[4]磁流变半主动悬架试验研究[J]. 彭志召,张进秋,张建,傅晓为. 汽车工程. 2018(05)
[5]转子系统变刚度动力吸振器试验研究[J]. 姚红良,王童照,曹焱博,闻邦椿. 振动与冲击. 2018(09)
[6]惯质系数对车辆ISD悬架系统频率特性的影响研究[J]. 杨晓峰,杜毅,刘雁玲,胡健滨,刘昌宁,徐旭. 振动与冲击. 2018(07)
[7]一种压电型变刚度动力吸振器原理与验证[J]. 李凯翔,李鹏,周江贝,潘凯. 机械科学与技术. 2018(06)
[8]主动悬架LQG控制加权系数果蝇优化方法[J]. 李冰林,孙宁. 噪声与振动控制. 2017(04)
[9]可控ISD悬架系统的建模与LQG最优控制[J]. 刘昌宁,陈龙,张孝良,杨军,沈钰杰. 中国科技论文. 2017(04)
[10]基于惯容器的铁道车辆悬挂性能提升研究[J]. 孙晓强,陈龙,汪少华,张孝良. 铁道学报. 2017(02)
博士论文
[1]基于HEI的车辆ISD悬架机电网络正实综合与被动控制研究[D]. 沈钰杰.江苏大学 2018
[2]车辆主动惯容调谐悬架关键技术研究[D]. 葛正.浙江大学 2018
[3]汽车电动助力转向与稳定性控制系统集成控制关键技术研究[D]. 胡延平.合肥工业大学 2015
[4]滚珠丝杠式电动舵机非线性分析及控制策略研究[D]. 张明月.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
[5]高速螺母驱动型滚珠丝杠副动力学特性研究[D]. 牟世刚.山东大学 2013
[6]理想天棚阻尼的被动实现及其在车辆悬架中的应用[D]. 张孝良.江苏大学 2012
[7]大导程滚珠丝杠副动力学性能及加工方法研究[D]. 姜洪奎.山东大学 2007
[8]一种新型的智能优化方法-人工鱼群算法[D]. 李晓磊.浙江大学 2003
硕士论文
[1]基于双横臂悬架的1/4汽车模型及悬架控制算法研究[D]. 朱柏霖.华南理工大学 2018
[2]基于RBF神经网络和FPGA的磁浮车间隙传感器温度补偿研究[D]. 何飞.西南交通大学 2017
[3]基于径向基函数（RBF）神经网络滑模变结构厚度控制[D]. 闵喜瑞.华北理工大学 2016
[4]机电惯容器的实验研究与创新探索[D]. 朱鼎枭.国防科学技术大学 2015
[5]机电式惯容器的设计与分析[D]. 李迪.国防科学技术大学 2014
[6]汽车被动悬架的平顺性分析与优化设计[D]. 于盛.湖南大学 2014
[7]无源网络综合中的双二次函数实现[D]. 王锴.南京理工大学 2013
[8]基于滑模变结构控制的车辆半主动座椅悬架研究[D]. 陈云微.东北林业大学 2012
[9]RBF神经网络在滑模变结构控制中的应用研究[D]. 刘耀达.青岛科技大学 2011
[10]汽车行驶路况辨识与半主动悬架系统实时最佳阻尼匹配研究[D]. 赵雷雷.山东理工大学 2011
本文编号：3381750
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