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。     

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.     

轿车悬架阻尼二阶最优控制设计方法研究

本文以半动悬架与二阶最优控制理论为基础，通过被动悬架阻尼的主动力表示，结合对最优控制力的分解以及最优评价指标，振动加速功率谱密函数与系统振动阻尼之间的关系的研究，建立了多自由度汽车振动系统在随机输入下以振动加速度功率谱密度函数极小为目标的悬架最优减振器阻尼参数的方法，并给出了７自由汽车振动最优减振器阻尼设计实例。     

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。     

基于天棚控制的半主动悬架建模及稳定性分析

为探究时滞因素对开关天棚控制半主动悬架动态稳定特性的影响,以含时滞的开关天棚控制半主动悬架模型和时滞微分方程理论为基础,并运用Lyapunov稳定性理论,提出该悬架控制系统失稳临界时滞求解的理论分析和数值计算方法;利用数值解法求得不同被动基值阻尼和可切换阻尼减振器阻尼系数下悬架系统的失稳临界时滞量及全(非全)时滞渐进稳定域;最后,通过建立含时滞开关天棚控制半主动悬架系统仿真模型,分析得到时滞对半主动悬架动特性的影响规律。结果表明,当时滞量达到临界值时,悬架系统稳定性将严重恶化。本研究为含时滞开关天棚控制可切换阻尼半主动悬架控制系统的时滞补偿及其稳定性控制策略的制定奠定基础。     

智能悬挂系统之磁流变减振器系统

正悬架作为现代汽车上无可或缺的系统组成,其发展一直受到关注。传统的被动悬架只能在特定路况下才具有最佳阻尼性能,在人们对汽车舒适性、越野性日趋提高的要求下显得越发捉襟见肘。半主动悬架能够根据路况主动改变自身阻尼特性,从而适应各种路况,其取代被动悬架是汽车智能化发展的必然趋势。而利用磁流变液粘度对磁场变化快速响应特性制成的磁流变减振器,因其性     

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。     

增加缓冲器的馈能式悬架性能研究

为解决惯性质量带来的馈能式悬架性能恶化的问题，研究了减振器串联缓冲器的解决方案。建立了带缓冲器的2自由度馈能式悬架模型，理论研究表明增加缓冲器利于改善簧载质量加速度、悬架动挠度，同时降低惯性力；通过传递特性分析，揭示了缓冲器对减振器速度幅值通低频阻高频的作用。对比有无缓冲器时悬架耗散功率，结果表明缓冲器降低了悬架耗散功率。通过台架对比测试，验证了增加缓冲器能够有效提升馈能式悬架性能，簧载质量加速度均方根值降低58.0%，车轮相对动载荷均方根值降低33.3%，悬架动挠度均方根值降低27.6%。     

重型牵引车空气悬架系统减振器最佳阻尼特性匹配

车辆悬架系统的阻尼决定车辆悬架的特性,对车辆行驶平顺性和安全性具有重要影响。为了设计车辆的最佳减振器,利用悬架系统的最佳阻尼比,分析前后悬架系统减振器最佳阻尼系数,建立减振器最佳速度特性数学模型。利用多体动力学软件ADAMS/Car模块建立了重型牵引车整车刚柔耦合多体动力学模型,进行整车平顺性仿真分析和悬架系统动力学仿真。匹配结果表明,对该悬架系统,减振器所做的匹配设计是正确有效的,改善了悬架系统的运动特性和整车平顺性。     

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。     

汽车磁流变半主动座椅悬架动态特性的试验研究

为进一步提高汽车的乘坐舒适性,研发了一种汽车座椅半主动悬架用磁流变减振器,并对其进行阻尼特性试验,通过分析其受力情况,建立了汽车半主动座椅悬架动力学模型,设计了用于座椅磁流变半主动悬架的天棚控制策略,并在随机和正弦激励输入下进行了座椅天棚控制仿真计算,试制了磁流变半主动座椅物理样机及试验台架系统,开展了磁流变半主动座椅悬架的台架试验研究。结果表明,理论仿真和试验结果基本吻合,磁流变减振器阻尼可控性好;相对于被动座椅悬架,采用磁流变半主动座椅悬架后,座椅动态性能改善了30%左右,磁流变半主动座椅悬架减振效果显著。     

汽车主动悬架系统的试验研究

在分析汽车传统被动悬架的基础上,给出了一种新型主动悬架结构。介绍了该主动悬架的工作原理,建立了二自由度的主动悬架数学模型。采用天棚控制策略,设计并研制了主动悬架样机及试验台架,进行了被动悬架与主动悬架的台架对比试验。试验结果表明,与被动悬架相比,该主动悬架能有效改善汽车的动态性能。     

液压互联悬架抗侧倾控制研究

针对车辆减少能量消耗与提高抗侧倾能力需求,提出了一种主/被动可切换的液压互联悬架抗侧倾控制方法。基于9自由度车辆动力学模型,考虑蓄能器、液压缸、液压泵三者之间耦合的体积-流量-压力特性,建立液压互联悬架主动控制时域模型;结合"车身侧倾角-车身侧倾角速度"相平面法及车辆侧向加速度,得到车辆侧倾稳定域,并提出液压互联悬架系统侧倾稳定性控制介入与退出判据;在此基础上,采用Backstepping非线性控制算法设计主动液压互联抗侧倾控制器。最后,分析并改进侧倾稳定性评价指标,通过在MATLAB/Simulink环境下进行高速双移线、鱼钩试验等极端工况数值仿真,验证所提出的液压互联悬架主/被动切换控制系统能在减少能量消耗的情况下能否提高车辆抗侧翻的能力。研究结果表明:所提出的控制系统能有效提高车辆抗侧翻能力;当车辆侧倾状态超出设定的侧倾稳定区域介入线时,液压互联悬架系统由被动模式切换为主动抗侧倾模式,控制车辆侧倾状态回到稳定区域,以提高车辆侧倾稳定性;当判定车辆侧倾状态满足主动控制退出条件时,液压互联悬架系统回到被动模式,以减小能量消耗。     

液压互联悬架抗侧倾控制研究（双语出版）

针对车辆减少能量消耗与提高抗侧倾能力需求,提出了一种主/被动可切换的液压互联悬架抗侧倾控制方法。基于9自由度车辆动力学模型,考虑蓄能器、液压缸、液压泵三者之间耦合的体积-流量-压力特性,建立液压互联悬架主动控制时域模型;结合"车身侧倾角-车身侧倾角速度"相平面法及车辆侧向加速度,得到车辆侧倾稳定域,并提出液压互联悬架系统侧倾稳定性控制介入与退出判据;在此基础上,采用Backstepping非线性控制算法设计主动液压互联抗侧倾控制器。最后,分析并改进侧倾稳定性评价指标,通过在MATLAB/Simulink环境下进行高速双移线、鱼钩试验等极端工况数值仿真,验证所提出的液压互联悬架主/被动切换控制系统能在减少能量消耗的情况下能否提高车辆抗侧翻的能力。研究结果表明：所提出的控制系统能有效提高车辆抗侧翻能力;当车辆侧倾状态超出设定的侧倾稳定区域介入线时,液压互联悬架系统由被动模式切换为主动抗侧倾模式,控制车辆侧倾状态回到稳定区域,以提高车辆侧倾稳定性;当判定车辆侧倾状态满足主动控制退出条件时,液压互联悬架系统回到被动模式,以减小能量消耗。     

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。     

可调减振器阻尼控制与半主动悬架的试验研究

建立车辆半主动悬架1/4模型,提出可调减振器阻尼控制的实现方法,设计半主动悬架台架试验系统。在可调减振器试验的基础上,建立了可调减振器阻尼与步进电机转角之间的关系。最后,对半主动悬架1/4物理模型进行了台架试验。结果表明,试验系统稳定可靠,阻尼控制易于实现,半主动悬架能较好地适应不同的路面输入,为半主动悬架及控制系统的进一步研究奠定了基础。     

一种新型汽车馈能减振器的结构设计与特性分析

简述了馈能减振器结构与工作原理及其主要零部件的选型方法.采用SIMULINK软件建立了馈能减振器模型,并进行了阻尼特性、示功特性和馈能特性分析.仿真结果表明,馈能减振器的阻尼系数可通过串联不同电阻值的负载而进行改变,阻值越小,阻尼系数越大;在相同振幅不同频率的路面位移激励作用下,随着激励频率的增加,馈能减振器相对位移和最大阻尼力随之增大;减振器压缩速度越大,电机转速越快,输出电压越高.     

电控气动式可调阻尼减振器的设计与应用

确定了电控气动式可调阻尼减振器在"软"、"硬"阻尼状态下的阻尼力设计目标.设计了以电磁阀和摆动气缸作为驱动机构的电控气动式可调阻尼减振器,通过仿真计算分析了该减振器的阻尼特性.研制了可调阻尼减振器样件并在试验台架上进行了性能测试.结果表明,除后减振器压缩阻力外.其余各项阻尼力试验值与仿真值的平均偏差小于7%,表明减振器的仿真模型有效.将该可调阻尼减振器装车进行的道路平顺性试验表明,与被动式减振器相比,采用可调阻尼减振器可使客车的行驶平顺性得到提高.     

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。     

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。