一种新型液-电馈能式悬架系统的设计与研究EI北大核心CSCD

针对悬架振动能量回收问题,提出一种新型液-电馈能式悬架系统,阐述其结构和工作原理。基于馈能悬架的数学模型,分析其减振和馈能特性。通过样机试验验证了馈能悬架的可行性,并得到悬架的能量回收率约为42.3%。基于1/4车辆仿真模型,以50km/h的车速和一段C级路面为输入,对馈能悬架和传统被动悬架进行了对比仿真。结果表明:馈能悬架可替代传统被动悬架用于车辆减振,在满足车辆行驶平顺性要求的同时,能有效回收悬架振动能量。     

新型馈能悬架结构设计与仿真模型建立

馈能式悬架是为了回收汽车悬架中被减振器消耗的振动能量。本文首先介绍几种理论上已有馈能式悬架的结构设计和工作原理,然后提出一种集减振与回收振动能量功能于一体的新型机-电-液混合系统馈能式悬架,并研究该新型馈能式悬架的工作原理,评价了不同馈能悬架之间的结构方案。最后利用跨学科仿真软件AMESim对其建立动力学仿真模型。     

馈能型悬架的仿真与性能评价研究

为了回收悬架间被减振器消耗掉的振动能量,提出了一种集馈能与减振功能于一体的馈能型悬架。还研究了馈能型悬架的工作原理及其动力学模型,并对它进行了数值仿真。同时,利用熵值法建立一个悬架综合性能评价体系,对馈能型悬架和被动悬架的综合性能进行了对比评价,评价结果显示馈能型悬架的综合性能明显优于被动悬架的综合性能,说明使用馈能型悬架来提高汽车的行驶平顺性和燃油经济性在理论上是可行的。     

基于AMESim-Simulink的液电馈能式悬架联合仿真分析

馈能式悬架是为了回收汽车悬架中被减振器消耗的振动能量。首先基于新型液电馈能式悬架的结构,在AMESim和MATLAB/Simulink中分别建立悬架和路面白噪声激励仿真模型,然后对照整车1/4悬架模型设置该馈能式悬架的仿真参数,最后分析了该液电馈能式悬架的能量回收以及阻尼力的主动控制特性。     

电磁馈能式悬架方案设计与节能分析

电磁馈能式悬架是一种能够回收汽车垂直振动能量的新型悬架系统.阐述了电磁馈能式悬架的工作原理、结构及设计方案,并建市了电磁馈能式悬架模型.运用CARSIM及MATLAB/SIMULINK等仿真软件,分析了电磁馈能式悬架的节能情况.结果表明,电磁馈能式悬架能够在一定程度上回收振动能量.经分析可知,结构阻尼、馈能元件阻尼器及充电电路性能是影响馈能元件能量回收效率的主要因素.     

汽车馈能悬架技术研究综述

传统悬架只能被动减振,已越来越不能满足车辆的高性能和高能效需求,主动悬架、馈能悬架技术逐渐成为研究热点。首先介绍馈能型悬架系统的研究现状,然后分析各类型馈能型悬架的优劣,最后探究了馈能悬架发展存在的技术难点,并指出后续馈能悬架技术发展的关键方向。     

兼具馈能与主动抗侧倾功能的电控液压悬架系统设计与研究

为解决特种车辆或载重车辆在极端工况下易侧翻的问题,提出了一种兼具馈能与主动抗侧倾功能的电控液压悬架系统。对该悬架系统的主动抗侧倾模式和馈能模式进行了功能原理设计与分析;针对主动抗侧倾模式与馈能模式,构建了电液悬架系统仿真模型;设计了电液悬架系统主动抗侧倾模糊PID控制策略和侧倾力矩分配方案,以及执行机构逻辑门限值控制策略,并基于Matlab/Simulink、TruckSim和AMESim仿真软件,搭建了电液悬架系统主动抗侧倾控制策略联合仿真平台;对装配有电液悬架系统的车辆模型在极限工况下的抗侧倾性能进行仿真分析,并对车辆在随机路面激励输入下的馈能特性进行仿真分析。结果表明,装配该电液悬架的特种车辆具备较强的防侧翻能力,并具有较好的悬架运动能量回收潜力。     

基于TruckSim的重型商用车半主动悬架天棚控制研究

悬架是车辆底盘系统的关键组成部分之一,对车辆平顺性有十分重要的影响。传统的被动悬架无法根据车辆运行工况调整自身阻尼,减振效果有限,半主动悬架能够根据不同的运行工况实时调整自身阻尼,能够有效提升车辆平顺性。文章通过TruckSim和MATLAB/Simulink建立基于天棚控制策略的某重型商用车半主动悬架仿真模型和传统被动悬架仿真模型,并对两种悬架的减振效果进行了对比分析,结果表明,相比传统被动悬架,基于天棚控制策略的半主动悬架能够有效提升车辆平顺性,其中车身加速度均方根值降低22.9%,悬架动挠度均方根值降低15.1%,轮胎动载荷均方根值降低9.8%。     

汽车馈能悬架的结构选型与设计

馈能悬架是一种能够回收汽车垂直振动能量的新型悬架系统。介绍了现有几种不同的馈能悬架结构和馈能电机,进行了对比分析,结构选型,并对由滚珠丝杠机构结合馈能电机构成的馈能悬架进行设计研究。     

馈能式磁流变减振器自供电特性研究

本文设计了集馈能与减振功能于一体的磁流变减振器,从能量传递的角度出发,分析了馈能式磁流变悬架系统能量流动路径,提出了馈能式磁流变减振器自供电准则。通过建立1/4馈能式悬架系统模型和基于广义回归神经网络的减振器控制器进行仿真分析,以确定所设计的磁流变减振器在不同路面激励下的自供电工作范围。     

电磁馈能悬架作动器设计

为了实现电磁馈能悬架减振与能量回收的目的,将永磁直线电机作为悬架的作动器。以传统筒式减振器为试验对象,设计了一种圆筒型直线式作动器,对作动器各部分结构尺寸进行了设计,并对作动器进行了仿真分析。结果表明:设计的永磁直线作动器电磁力在均值为330N,磁场分布均匀,满足作动器设计要求。     

采用电磁直线电机的主动悬架控制系统的设计与能量分析

针对因特殊的动力布置形式导致的轮边驱动电动汽车操稳性和平顺性之间冲突,本文中提出了一种新式电磁直线电机式悬架系统的主动控制系统。考虑到其能量回收性能不佳的弊端,基于LQR控制设计了一种包含能量管理单元的能量回收控制器,并在Matlab/Simulink中对整个系统进行了仿真。结果表明,所设计的能量回收控制器不仅能够改善汽车的操稳性和平顺性,而且能有效回收汽车悬架的振动能量。     

考虑人体坐姿模型的汽车主动悬架最优控制

根据IS05982:2001 (E)推荐使用的人体坐姿低频振动模型,基于1/4汽车垂向振动模型,建立了车辆-人体振动系统的力学与数学模型.采用最优控制理论,设计了汽车主动悬架线性二次型调节控制器.在Matlab/Simulink环境下分别对被动悬架与主动悬架的性能进行仿真,时域和频域仿真结果对比表明,所建立的车辆-人体振动系统动力学模型能很好地反映人体振动特性,设计的主动悬架线性二次型调节控制器使汽车平顺性得到明显改善.     

电磁馈能悬架非线性阻尼特性仿真分析

提出了一种基于馈能电机转矩-转速特性和传统线性阻尼特性的馈能悬架非线性阻尼特性,分析开启速度和阻尼不足区初始速度对减振性能的影响。通过对传统的单自由度线性悬架模型的簧载质量加速度响应分析,得出初始开启速度对其减振性能的影响。为了抑制进入恒阻尼区后导致的加速度响应峰值,对线性模型中的相对速度传递特性的研究,得出初始开启速度的调整系数。仿真结果表明,合理的开启速度能极大地改善馈能减振器的传递特性,阻尼不足区初始速度对谐波激励时的响应峰值影响并不大。     

基于动力吸振理论的车辆ISD悬架设计与性能分析

ISD(inerter-spring-damper)悬架是由惯容器、弹簧和阻尼器构成的一种新型车辆被动悬架。本文中基于动力吸振器在振动控制中的作用,利用惯容器动力学特性,建立了ISD悬架的单轮模型,设计出含有动力吸振器结构的ISD悬架,并对其进行仿真,用多目标遗传算法确定元件参数,分析ISD悬架的主频率特性和各性能指标(车身加速度、悬架动行程和轮胎动载荷)的振动传递特性。仿真结果表明,在0~15Hz低频段,与等刚度的传统被动悬架相比,ISD悬架改善了各性能指标的振动传递幅频特性,降低了各性能指标在共振频率1Hz附近的功率谱密度峰值。     

基于次优控制的汽车主动悬架道路友好性研究

为分析随机次优控制对汽车主动悬架系统道路友好性的影响,基于简化的二自由度四分之一汽车振动模型,设计了悬架系统的随机最优和次优控制器.采用Matlab/Simulink软件建立车辆主动悬架系统仿真模型,并对被动悬架、最优控制悬架和次优控制悬架的道路友好性进行仿真比较.结果表明,合理设计的随机次优控制悬架的道路友好性与最优控制相当或接近,且优于被动悬架,具有更好的工程应用价值.      

基于MATLAB/Simulink的车辆悬架建模与仿真

以1/2车辆被动悬架系统为基本模型,构建了一种带"天棚"阻尼的1/2车辆主动悬架系统;推导出基于LQR设计的该系统的动力学方程,应用MATLAB/Simulink软件建立该系统的仿真模型,为其他控制策略提供理想的参考模型;通过与1/2车辆被动悬架系统仿真结果的比较,验证了该控制方法的有效性.     

基于轴距预瞄的半主动悬架模糊神经网络控制

应用模糊控制和神经网络控制理论,构建了1/2车辆的半主动悬架模型,设计了基于轴距预瞄的半主动悬架模糊神经网络控制系统.对前轮半主动悬架采用以对应处车身垂向加速度为目标的模糊控制,对后轮半主动悬架采用轴距预瞄模糊控制,并利用神经网络来调整模糊控制器的控制规则和隶属度函数.在不同车速下对所建的控制系统分别进行了白噪声和路面脉冲输入的仿真.结果表明,与传统的被动系统相比,轴距预瞄模糊神经网络控制的半主动悬架系统能有效降低车辆振动;与模糊控制的半主动悬架系统相比,质心垂向加速度和后轮对应处车身加速度均有显著减小,较好地改善了车辆的行驶平顺性.     

车辆半主动悬架减振支柱的刚度特性分析

为了提高车辆行驶平顺性,对半主动悬架一体化减振支柱的结构进行了优化设计,推导了双气室空气弹簧数据模型,利用MATLAB/Simulink仿真工具,对新型一体式减振支柱刚度特性进行了仿真分析,为搭建半主动悬架一体化减振车辆整车性能分析提供理论。     

基于改进遗传算法的主动悬架最优控制研究

提出了遗传-粒子群优化算法对主动悬架的控制规则进行了优化.利用Matlab/Simulink对主动悬架系统进行了仿真,并与传统的被动悬架进行了性能比较和分析,仿真结果表明基于改进遗传算法的主动悬架最优控制能够有效提高车辆的平顺性和操纵稳定性.