基于摩擦力的节能式电磁变阻尼悬架振动控制算法研究
发布时间：2021-10-14 18:09
车辆振动对驾乘人员的健康和安全具有重要的影响,尤其是工作环境恶劣的越野车辆、工程车辆、重型车辆和特种车辆。其驾乘人员长时间暴露在恶劣的振动环境中,不仅会造成健康问题,而且会造成疲劳驾驶,影响行车安全性。为此本文提出了一种节能式半主动可控电磁变阻尼（EMD）系统,具有良好节能能力和优良的减振特性。首先搭建并测试了由永磁同步电机、三相整流器、MOSFET管和一个外部电阻组成的EMD系统,根据测试结果确定了系统的参数。EMD系统的阻尼特性可以通过对MOSFET开关施加不同占空比大小的PWM信号进行控制。然后搭建了性能测试平台,重点研究了EMD系统的阻尼特性和能量回收潜力。并系统研究了基于EMD系统座椅悬架的振动控制问题。为了消除悬架摩擦力对控制的影响,对基于座椅悬架摩擦力的控制算法展开研究。利用Bouc-Wen摩擦力模型表征实际摩擦力,通过摩擦力特性试验和参数识别估计摩擦力。基于易测量设计了基于摩擦力观测器的鲁棒控制器,避免因磨损造成的常数模型不可靠及计算量过大的问题。针对非线性且具有迟滞特性摩擦力的控制问题,提出一种基于TS模糊控制方法的直接控制技术。针对半主动系统在高频振动控制中的不足,...
【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】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Bose悬架结构
葱衅鞫嘌??绲绱畔咝灾葱衅鱗31]、液压[32]和气压[33]执行器以及旋转式电机[34]执行器。随着电力电子技术的发展，基于电磁原理的作动器受到了研发人员的重视。Martins[36]等提出了一种基于直线电机作动器的方案，并对控制方法和控制策略进行了研究和设计，并进行了仿真和实验研究。江苏大学汪若尘教授[37]针对电磁悬架提出了一种混合控制系统，电磁悬架由一个直线永磁同步电机和一个阻尼器并联组成，通过这种布置可提高电磁悬架的可靠性并降低能量消耗。并进一步研究了能量回收和隔振能力的协同关系[38]。图1.2直线电机执行器Figure1.2Linearmotor英国布里斯托大学的研究团队[39]使用一个直线电机作动器来抑制车辆振动，如图1.2所示。当车辆发生振动时，电机产生直线运动，电路两端随之产生一个电压差，电机会产生一个与电路电流成正比的输出力。当合理配置LRC电路的元器件时，电路会输出一个合适的电磁力来抑制共振。电磁分流阻尼器（EMSD）通常由电磁作动器和分流电路组成，可以用来抑制结构振动。Zhu等[40]提出了由电磁阻尼器和一个或多个RLC电路组成的一种EMSD系统，并对EMSD的特性进行了研究，然后对其等效质量、等效刚度和等效阻尼特性进行了推导。
论文组织结构图
【参考文献】：
期刊论文
[1]含惯容器的两级汽车悬架振动性能[J]. 李小彭,李凡杰,曹洲,杨舲雪. 东北大学学报(自然科学版). 2019(10)
[2]基于半车模型的两级串联型ISD悬架性能分析[J]. 陈龙,张孝良,聂佳梅,汪若尘. 机械工程学报. 2012(06)
[3]疲劳驾驶与交通事故关系[J]. 李都厚,刘群,袁伟,刘浩学. 交通运输工程学报. 2010(02)
[4]汽车悬挂系统显式模型预测控制[J]. 张聚,刘江,王槊华. 信息与控制. 2009(06)
[5]新型消扭悬架车辆的消扭能力及接地性仿真[J]. 童伟,郭孔辉,黄向东. 华南理工大学学报(自然科学版). 2009(07)
[6]车辆主动悬架用电机作动器的研制[J]. 曹民,刘为,喻凡. 机械工程学报. 2008(11)
[7]油气消扭悬架的试验与仿真[J]. 郭孔辉,卢荡,宋杰,孙胜利,吴海东. 吉林大学学报(工学版). 2008(04)
博士论文
[1]基于互联空气悬架系统的车辆动态性能矛盾冲突分析与博弈控制[D]. 孙丽琴.江苏大学 2018
[2]基于车辆模态特性分析的物理参数识别研究及其应用[D]. 郑敏毅.湖南大学 2016
[3]重型商用车液压互联悬架系统特性分析及设计[D]. 丁飞.湖南大学 2013
[4]半主动座椅悬架控制理论与实验研究[D]. 张志勇.湖南大学 2008
硕士论文
[1]基于磁流变阻尼器的半主动悬架控制策略研究[D]. 胡铂.浙江大学 2017
[2]高度可调式液压互联悬架系统建模与整车性能分析[D]. 彭鹏.湖南大学 2016
[3]安装液压互联悬架的某越野车整车建模与半主动控制研究[D]. 张立军.湖南大学 2016
[4]液压互联悬架建模及控制策略研究[D]. 邵欣欣.湖南大学 2014
[5]安装液压互联悬架的车辆建模及模态分析[D]. 王玉龙.湖南大学 2014
[6]汽车悬架系统特性建模方法研究[D]. 张绍龙.吉林大学 2011
[7]馈能式汽车电动主动悬架的理论及试验研究[D]. 郑雪春.上海交通大学 2007
本文编号：3436607
【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】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Bose悬架结构
葱衅鞫嘌??绲绱畔咝灾葱衅鱗31]、液压[32]和气压[33]执行器以及旋转式电机[34]执行器。随着电力电子技术的发展，基于电磁原理的作动器受到了研发人员的重视。Martins[36]等提出了一种基于直线电机作动器的方案，并对控制方法和控制策略进行了研究和设计，并进行了仿真和实验研究。江苏大学汪若尘教授[37]针对电磁悬架提出了一种混合控制系统，电磁悬架由一个直线永磁同步电机和一个阻尼器并联组成，通过这种布置可提高电磁悬架的可靠性并降低能量消耗。并进一步研究了能量回收和隔振能力的协同关系[38]。图1.2直线电机执行器Figure1.2Linearmotor英国布里斯托大学的研究团队[39]使用一个直线电机作动器来抑制车辆振动，如图1.2所示。当车辆发生振动时，电机产生直线运动，电路两端随之产生一个电压差，电机会产生一个与电路电流成正比的输出力。当合理配置LRC电路的元器件时，电路会输出一个合适的电磁力来抑制共振。电磁分流阻尼器（EMSD）通常由电磁作动器和分流电路组成，可以用来抑制结构振动。Zhu等[40]提出了由电磁阻尼器和一个或多个RLC电路组成的一种EMSD系统，并对EMSD的特性进行了研究，然后对其等效质量、等效刚度和等效阻尼特性进行了推导。
论文组织结构图
【参考文献】：
期刊论文
[1]含惯容器的两级汽车悬架振动性能[J]. 李小彭,李凡杰,曹洲,杨舲雪. 东北大学学报(自然科学版). 2019(10)
[2]基于半车模型的两级串联型ISD悬架性能分析[J]. 陈龙,张孝良,聂佳梅,汪若尘. 机械工程学报. 2012(06)
[3]疲劳驾驶与交通事故关系[J]. 李都厚,刘群,袁伟,刘浩学. 交通运输工程学报. 2010(02)
[4]汽车悬挂系统显式模型预测控制[J]. 张聚,刘江,王槊华. 信息与控制. 2009(06)
[5]新型消扭悬架车辆的消扭能力及接地性仿真[J]. 童伟,郭孔辉,黄向东. 华南理工大学学报(自然科学版). 2009(07)
[6]车辆主动悬架用电机作动器的研制[J]. 曹民,刘为,喻凡. 机械工程学报. 2008(11)
[7]油气消扭悬架的试验与仿真[J]. 郭孔辉,卢荡,宋杰,孙胜利,吴海东. 吉林大学学报(工学版). 2008(04)
博士论文
[1]基于互联空气悬架系统的车辆动态性能矛盾冲突分析与博弈控制[D]. 孙丽琴.江苏大学 2018
[2]基于车辆模态特性分析的物理参数识别研究及其应用[D]. 郑敏毅.湖南大学 2016
[3]重型商用车液压互联悬架系统特性分析及设计[D]. 丁飞.湖南大学 2013
[4]半主动座椅悬架控制理论与实验研究[D]. 张志勇.湖南大学 2008
硕士论文
[1]基于磁流变阻尼器的半主动悬架控制策略研究[D]. 胡铂.浙江大学 2017
[2]高度可调式液压互联悬架系统建模与整车性能分析[D]. 彭鹏.湖南大学 2016
[3]安装液压互联悬架的某越野车整车建模与半主动控制研究[D]. 张立军.湖南大学 2016
[4]液压互联悬架建模及控制策略研究[D]. 邵欣欣.湖南大学 2014
[5]安装液压互联悬架的车辆建模及模态分析[D]. 王玉龙.湖南大学 2014
[6]汽车悬架系统特性建模方法研究[D]. 张绍龙.吉林大学 2011
[7]馈能式汽车电动主动悬架的理论及试验研究[D]. 郑雪春.上海交通大学 2007
本文编号：3436607
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3436607.html
