一转动单自由度馈能减振器的能量回收控制
发布时间：2022-10-06 16:32
车辆减振器的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的力和力矩,并缓冲由不平路面传给车身的冲击力。传统被动减振器的阻尼系数为固定值,车辆在不同工况以及不同路面下都无法处于理想状态,而且传统被动阻尼器是将振动产生的动能是以热能的形式耗散掉。本文针对一种基于并联机构的能量回收减振器,提出了馈能电路以及基于模糊算法的控制策略,进行了阻尼特性以及馈能特性的仿真和试验研究。本课题以能量回收悬架为研究对象,主要开展了以下工作:分析了现有能量回收减振器以及能量回收悬架系统的不足,选用了一种基于并联机构的能量回收减振器。详细阐述了减振器的总体结构形式以及工作原理,对并联机构以及发电机进行分析选型。针对基于该能量回收减振器的1/4车辆二自由度悬架建立数学模型。以悬架动行程及其变化率为输入,使用模糊算法对悬架所需理想阻尼力进行计算。搭建数学模型,与传统被动悬架进行对比,验证模糊算法的可行性。提出了能量回收减振器的馈能电路,分别包括电能暂存电路,超级电容模式切换电路以及蓄电池储能电路。详细分析了电能暂存电路工作在“模式1”和“模式2”下电路中电流的变化,对超级电容模式切换电路以及蓄电池储能电路的工作原理进行阐述。...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 馈能悬架国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文的主要研究内容
第2章 能量回收减振器的工作原理
2.1 能量回收减振器结构与原理
2.1.1 能量回收减振器结构分析
2.1.2 能量回收减振器的工作原理
2.2 半主动能量回收减振器的馈能电路设计
2.2.1 电能暂存电路
2.2.2 超级电容模式切换电路
2.2.3 蓄电池储能电路
2.3 本章小结
第3章 能量回收减振器的1/4车辆悬架模型
3.1 二自由度悬架动力学模型的建立
3.2 能量回收减振器的数学模型
3.2.1 一转动单自由度并联机构运动学分析
3.2.2 一转动单自由度并联机构尺寸分析
3.2.3 电机参数分析
3.2.4 能量回收减振器的数学模型
3.3 电能暂存电路的数学模型
3.3.1 暂存电路“模式1”
3.3.2 暂存电路“模式2”
3.3.3 电气元件选型
3.4 本章小结
第4章 1/4车能量回收悬架的性能仿真分析
4.1 路面模型
4.2 1/4 车辆半主动馈能悬架系统模型
4.2.1 1/4 车辆馈能悬架模型
4.2.2 能量回收电路模型
4.2.3 半主动控制策略模型
4.3 仿真与分析
4.3.1 动力学仿真结果
4.3.2 馈能仿真结果
4.4 本章小结
第5章 1/4车辆半主动馈能悬架试验研究
5.1 液压激振台
5.2 机械台架设计
5.3 储能装置
5.4 传感器选型分析
5.4.1 位移传感器
5.4.2 加速度传感器
5.4.3 电压传感器
5.4.4 电流传感器
5.5 试验步骤
5.6 试验结果分析
5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车磁流变半主动悬架混合天棚控制仿真[J]. 寇发荣,陈龙,张传伟,李爱民. 机械设计与制造. 2017(07)
[2]直线电机式主动悬架建模与试验研究[J]. 汪若尘,谢健,叶青,孟祥鹏,陈龙. 汽车工程. 2016(04)
[3]直线电机馈能悬架半主动控制特性的仿真分析[J]. 汪若尘,钱金刚,施德华,郗欢欢. 广西大学学报(自然科学版). 2015(05)
[4]蓄电池SOC估算方法综述[J]. 季迎旭,杜海江,孙航. 电测与仪表. 2014(04)
[5]电感器的现状和发展趋势[J]. 王麦茹,魏兵团,陈睿,姚艳荣. 科技资讯. 2013(23)
[6]基于齐次变换矩阵数值解的6自由度并联机构位姿正解解算[J]. 刘玉梅,曹晓宁,王秀刚,王帆,徐振,卢海隔. 哈尔滨工程大学学报. 2013(07)
[7]基于最优控制和模糊控制的半主动悬架仿真研究[J]. 顾海明,赵桂范,杨佳璘,曹建骁,青坷. 机械设计与制造. 2013(06)
[8]直线电机馈能悬架控制系统设计与馈能分析[J]. 陈星,罗虹,邓兆祥. 振动与冲击. 2012(08)
[9]基于互补PWM控制的Buck/Boost双向变换器在超级电容器储能中的应用[J]. 张国驹,唐西胜,周龙,齐智平. 中国电机工程学报. 2011(06)
[10]馈能悬架阻尼特性及其影响因素[J]. 于长淼,王伟华,王庆年. 吉林大学学报(工学版). 2010(06)
硕士论文
[1]汽车主动悬架控制方法的仿真研究[D]. 宋玉玲.西北农林科技大学 2017
[2]混合馈能悬架系统馈能电路设计与试验研究[D]. 焦宇.江苏大学 2017
[3]压电馈能式减振器结构设计及压电振子实验研究[D]. 王亚峰.燕山大学 2015
[4]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：3686985
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 馈能悬架国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文的主要研究内容
第2章 能量回收减振器的工作原理
2.1 能量回收减振器结构与原理
2.1.1 能量回收减振器结构分析
2.1.2 能量回收减振器的工作原理
2.2 半主动能量回收减振器的馈能电路设计
2.2.1 电能暂存电路
2.2.2 超级电容模式切换电路
2.2.3 蓄电池储能电路
2.3 本章小结
第3章 能量回收减振器的1/4车辆悬架模型
3.1 二自由度悬架动力学模型的建立
3.2 能量回收减振器的数学模型
3.2.1 一转动单自由度并联机构运动学分析
3.2.2 一转动单自由度并联机构尺寸分析
3.2.3 电机参数分析
3.2.4 能量回收减振器的数学模型
3.3 电能暂存电路的数学模型
3.3.1 暂存电路“模式1”
3.3.2 暂存电路“模式2”
3.3.3 电气元件选型
3.4 本章小结
第4章 1/4车能量回收悬架的性能仿真分析
4.1 路面模型
4.2 1/4 车辆半主动馈能悬架系统模型
4.2.1 1/4 车辆馈能悬架模型
4.2.2 能量回收电路模型
4.2.3 半主动控制策略模型
4.3 仿真与分析
4.3.1 动力学仿真结果
4.3.2 馈能仿真结果
4.4 本章小结
第5章 1/4车辆半主动馈能悬架试验研究
5.1 液压激振台
5.2 机械台架设计
5.3 储能装置
5.4 传感器选型分析
5.4.1 位移传感器
5.4.2 加速度传感器
5.4.3 电压传感器
5.4.4 电流传感器
5.5 试验步骤
5.6 试验结果分析
5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车磁流变半主动悬架混合天棚控制仿真[J]. 寇发荣,陈龙,张传伟,李爱民. 机械设计与制造. 2017(07)
[2]直线电机式主动悬架建模与试验研究[J]. 汪若尘,谢健,叶青,孟祥鹏,陈龙. 汽车工程. 2016(04)
[3]直线电机馈能悬架半主动控制特性的仿真分析[J]. 汪若尘,钱金刚,施德华,郗欢欢. 广西大学学报(自然科学版). 2015(05)
[4]蓄电池SOC估算方法综述[J]. 季迎旭,杜海江,孙航. 电测与仪表. 2014(04)
[5]电感器的现状和发展趋势[J]. 王麦茹,魏兵团,陈睿,姚艳荣. 科技资讯. 2013(23)
[6]基于齐次变换矩阵数值解的6自由度并联机构位姿正解解算[J]. 刘玉梅,曹晓宁,王秀刚,王帆,徐振,卢海隔. 哈尔滨工程大学学报. 2013(07)
[7]基于最优控制和模糊控制的半主动悬架仿真研究[J]. 顾海明,赵桂范,杨佳璘,曹建骁,青坷. 机械设计与制造. 2013(06)
[8]直线电机馈能悬架控制系统设计与馈能分析[J]. 陈星,罗虹,邓兆祥. 振动与冲击. 2012(08)
[9]基于互补PWM控制的Buck/Boost双向变换器在超级电容器储能中的应用[J]. 张国驹,唐西胜,周龙,齐智平. 中国电机工程学报. 2011(06)
[10]馈能悬架阻尼特性及其影响因素[J]. 于长淼,王伟华,王庆年. 吉林大学学报(工学版). 2010(06)
硕士论文
[1]汽车主动悬架控制方法的仿真研究[D]. 宋玉玲.西北农林科技大学 2017
[2]混合馈能悬架系统馈能电路设计与试验研究[D]. 焦宇.江苏大学 2017
[3]压电馈能式减振器结构设计及压电振子实验研究[D]. 王亚峰.燕山大学 2015
[4]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：3686985
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3686985.html
