惯容对馈能悬架性能的影响及阻尼控制研究
发布时间：2023-09-29 03:53
传统减振器利用油液流动,将悬架中振动能量转换成热能耗散掉,以保证车辆的行驶性能;馈能减振器将这部分能量回收成电能,并提供连续可调的阻尼以保证或进一步改善车辆的行驶性能,被广泛研究。先后出现的馈能减振器类型包括:直线式馈能减振器、旋转式馈能减振器、摆臂式馈能减振器等。其中,旋转式馈能减振器,尤其是其中的机械式馈能减振器和液电式馈能减振器,以其能量密度大的优势成为现在研究的主流。本文围绕旋转式馈能减振器中的惯容展开研究,就惯容对馈能减振器外特性和相应悬架性能的影响、带惯容的馈能减振器的优化与控制等关键问题进行了理论和试验研究,具体内容如下。(1)提出一种适用于重型车辆的机械式馈能减振器方案,采用数学模型和台架试验研究惯容对其外特性的影响。所提出的机械式馈能减振器采用单轴的结构和运动整流机构(MMR),使系统简单可靠。MMR中存在单向离合器,它使该机械式馈能减振器成为一个分段线性系统,在啮合(engage)和分离(disengage)两个状态中切换。本文采用拉格朗日力学方法和牛顿力学方法对两个状态下的系统动力学及状态切换条件进行建模,结果表明该减振器的输出力和状态切换条件由惯容和阻尼共同决定...
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 悬架中能量回收潜力
1.3 馈能减振器种类
1.3.1 直线式馈能减振器
1.3.2 旋转式馈能减振器
1.3.3 其他形式馈能减振器
1.4 惯容在悬架中的应用
1.5 悬架半主动控制算法
1.6 研究现状总结
1.7 本文研究内容、组织结构及技术路线
1.7.1 主要研究内容
1.7.2 本文的组织结构
1.7.3 技术路线
第2章 机械式馈能减振器的设计及惯容影响
2.1 机械式馈能减振器设计
2.1.1 拉格朗日动力学建模
2.1.2 牛顿力学建模
2.2 机械式馈能减振器外特性和参数分析
2.2.1 试验台架介绍
2.2.2 惯容和阻尼对机械式馈能减振器外特性的影响
2.2.3 机械式馈能减振器等效阻尼系数研究
2.3 本章小结
第3章 液电式馈能减振器中惯容及其他参数对性能的影响
3.1 液电式馈能减振器工作原理
3.2 液电式馈能减振器的建模及其中等效惯容的推导
3.2.1 蓄能器的动力学建模
3.2.2 馈能单元的建模
3.2.3 管道压力损失建模
3.2.4 液电式馈能减振器的力模型
3.3 液电式馈能减振器外特性和参数分析
3.3.1 试验台架介绍
3.3.2 样机参数
3.3.3 液电式馈能减振器的阻尼特性
3.3.4 液电式馈能减振器的能量回收特性
3.4 本章小结
第4章 馈能减振器中惯容对悬架性能的影响
4.1 带馈能减振器的?车辆建模
4.2 馈能悬架性能的解析分析
4.2.1 Non MMR馈能悬架车身加速度的解析解
4.2.2 Non MMR馈能悬架中轮胎相对动载的解析解
4.2.3 能量回收特性
4.3 惯容对不同车辆动力学性能的影响
4.3.1 路面激励
4.3.2 车辆参数
4.3.3 惯容对悬架性能的影响
4.3.4 车辆阻尼比和刚度比对于MMR馈能悬架性能的影响
4.4 MMR馈能悬架中非线性惯容可改善传统悬架性能的机理研究
4.4.1 MMR馈能悬架性能优于Non MMR馈能悬架性能的机理
4.4.2 MMR馈能悬架能改善小阻尼重型车辆动力学性能的机理
4.5 本章小结
第5章 馈能悬架的优化和半主动控制
5.1 MMR馈能悬架中惯容和阻尼的优化匹配
5.2 MMR馈能悬架SH-PDD控制
5.2.1 MMR馈能悬架SH-PDD控制算法
5.2.2 MMR馈能悬架模型预测控制算法(MPC)
5.2.3 SH-PDD与MPC对比
5.3 馈能悬架剪切最优控制
5.3.1 馈能悬架剪切最优控制算法
5.3.2 剪切最优控制仿真结果
5.4 随机激励下SH-PDD与Clipped-LQR控制算法的比较
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 本文创新点
6.3 研究展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文
已获得授权的发明专利
本文编号：3849236
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 悬架中能量回收潜力
1.3 馈能减振器种类
1.3.1 直线式馈能减振器
1.3.2 旋转式馈能减振器
1.3.3 其他形式馈能减振器
1.4 惯容在悬架中的应用
1.5 悬架半主动控制算法
1.6 研究现状总结
1.7 本文研究内容、组织结构及技术路线
1.7.1 主要研究内容
1.7.2 本文的组织结构
1.7.3 技术路线
第2章 机械式馈能减振器的设计及惯容影响
2.1 机械式馈能减振器设计
2.1.1 拉格朗日动力学建模
2.1.2 牛顿力学建模
2.2 机械式馈能减振器外特性和参数分析
2.2.1 试验台架介绍
2.2.2 惯容和阻尼对机械式馈能减振器外特性的影响
2.2.3 机械式馈能减振器等效阻尼系数研究
2.3 本章小结
第3章 液电式馈能减振器中惯容及其他参数对性能的影响
3.1 液电式馈能减振器工作原理
3.2 液电式馈能减振器的建模及其中等效惯容的推导
3.2.1 蓄能器的动力学建模
3.2.2 馈能单元的建模
3.2.3 管道压力损失建模
3.2.4 液电式馈能减振器的力模型
3.3 液电式馈能减振器外特性和参数分析
3.3.1 试验台架介绍
3.3.2 样机参数
3.3.3 液电式馈能减振器的阻尼特性
3.3.4 液电式馈能减振器的能量回收特性
3.4 本章小结
第4章 馈能减振器中惯容对悬架性能的影响
4.1 带馈能减振器的?车辆建模
4.2 馈能悬架性能的解析分析
4.2.1 Non MMR馈能悬架车身加速度的解析解
4.2.2 Non MMR馈能悬架中轮胎相对动载的解析解
4.2.3 能量回收特性
4.3 惯容对不同车辆动力学性能的影响
4.3.1 路面激励
4.3.2 车辆参数
4.3.3 惯容对悬架性能的影响
4.3.4 车辆阻尼比和刚度比对于MMR馈能悬架性能的影响
4.4 MMR馈能悬架中非线性惯容可改善传统悬架性能的机理研究
4.4.1 MMR馈能悬架性能优于Non MMR馈能悬架性能的机理
4.4.2 MMR馈能悬架能改善小阻尼重型车辆动力学性能的机理
4.5 本章小结
第5章 馈能悬架的优化和半主动控制
5.1 MMR馈能悬架中惯容和阻尼的优化匹配
5.2 MMR馈能悬架SH-PDD控制
5.2.1 MMR馈能悬架SH-PDD控制算法
5.2.2 MMR馈能悬架模型预测控制算法(MPC)
5.2.3 SH-PDD与MPC对比
5.3 馈能悬架剪切最优控制
5.3.1 馈能悬架剪切最优控制算法
5.3.2 剪切最优控制仿真结果
5.4 随机激励下SH-PDD与Clipped-LQR控制算法的比较
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 本文创新点
6.3 研究展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文
已获得授权的发明专利
本文编号：3849236
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3849236.html
