壓電陶瓷以其出力大、響應(yīng)快、無(wú)電磁干擾、能耗低、易于控制等優(yōu)勢(shì)而被廣泛用于航空航天/機(jī)械/汽車(chē)/建筑等領(lǐng)域。近年來(lái)，隨著對(duì)壓電材料應(yīng)用研究的深入與擴(kuò)展，一些基于壓電材料的新理論和新技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展與推廣應(yīng)用。在分析、總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的研究進(jìn)展及應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于壓電振動(dòng)能量回收技術(shù)的新型壓電饋能式半主動(dòng)液壓阻尼器。利用壓電發(fā)電、壓電驅(qū)動(dòng)與控制、液壓振動(dòng)控制等相關(guān)技術(shù)，通過(guò)壓電材料回收振動(dòng)能量發(fā)電，并將其用于驅(qū)動(dòng)壓電阻尼閥調(diào)節(jié)系統(tǒng)阻尼，從而實(shí)現(xiàn)自供能的振動(dòng)抑制。 分析壓電饋能式半主動(dòng)液壓阻尼器的原理及其系統(tǒng)構(gòu)成，并提出了兩種實(shí)現(xiàn)方案。針對(duì)壓電晶片饋能式半主動(dòng)液壓阻尼器的結(jié)構(gòu)方案，采用理論研究、仿真分析及試驗(yàn)驗(yàn)證等方法，對(duì)其阻尼調(diào)節(jié)與控制單元、發(fā)電單元、電能提取與存儲(chǔ)單元等進(jìn)行了相關(guān)的研究與探索。具體研究?jī)?nèi)容如下： 1、分析了壓電饋能式半主動(dòng)液壓阻尼器的研究背景、特點(diǎn)及應(yīng)用前景，并對(duì)其所涉及的壓電發(fā)電技術(shù)、壓電驅(qū)動(dòng)與控制技術(shù)、液壓振動(dòng)控制技術(shù)等的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及三者之間的技術(shù)融合情況進(jìn)行了研究與總結(jié)。 2、結(jié)合工程流體力學(xué)、壓電學(xué)等相關(guān)理論，研究了壓電饋能式半主...

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
    1.2 與本文研究?jī)?nèi)容相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于壓電材料的振動(dòng)能量回收技術(shù)
        1.2.2 壓電驅(qū)動(dòng)技術(shù)與液壓技術(shù)在振動(dòng)控制領(lǐng)域中的應(yīng)用
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 壓電饋能式半主動(dòng)液壓阻尼器原理與建模
    2.1 壓電饋能式半主動(dòng)液壓阻尼器原理
    2.2 實(shí)現(xiàn)方案與能量分析
        2.2.1 實(shí)現(xiàn)方案分析
        2.2.2 能耗與發(fā)電量的關(guān)系分析
    2.3 阻尼閥形式的選擇與分析
        2.3.1 常用流體阻尼結(jié)構(gòu)的形式及其機(jī)理
        2.3.2 壓電液壓阻尼器阻尼閥形式選擇及其阻尼力計(jì)算
    2.4 壓電液壓作動(dòng)器
        2.4.1 壓電驅(qū)動(dòng)原理
        2.4.2 壓電液壓作動(dòng)器原理與建模
    2.5 壓電液壓阻尼器建模
    2.6 本章小結(jié)
第3章 壓電液壓阻尼器仿真研究及其控制算法實(shí)現(xiàn)
    3.1 AMESim 仿真環(huán)境
    3.2 壓電液壓作動(dòng)器的 AMESim 建模與仿真
        3.2.1 壓電液壓作動(dòng)器的 AMESim 模型與響應(yīng)特性
        3.2.2 壓電疊堆長(zhǎng)度、面積對(duì)壓電液壓作動(dòng)器的輸出位移的影響
        3.2.3 驅(qū)動(dòng)疊堆長(zhǎng)度、面積對(duì)壓電液壓作動(dòng)器最大驅(qū)動(dòng)力的影響
    3.3 壓電液壓阻尼器減振系統(tǒng)的建模與仿真
        3.3.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.3.2 振動(dòng)控制系統(tǒng)的 AMESim 建模
        3.3.3 仿真結(jié)果分析
    3.4 振動(dòng)控制系統(tǒng)控制算法的實(shí)現(xiàn)
        3.4.1 控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案
        3.4.2 面向 DSP 的 simulink 算法模型的建立
        3.4.3 控制算法的 DSP 代碼自動(dòng)生成與下載
    3.5 本章小結(jié)
第4章 壓電發(fā)電單元及其輸出特性
    4.1 壓電能量回收基本理論
        4.1.1 壓電材料與壓電效應(yīng)
        4.1.2 壓電方程及相關(guān)參數(shù)
    4.2 壓電發(fā)電單元的理論建模
    4.3 壓電發(fā)電單元的電壓輸出特性分析
        4.3.1 兩振子直接串/并聯(lián)下的壓電發(fā)電單元輸出特性
        4.3.2 兩振子分別整流再串/并聯(lián)下的壓電發(fā)電單元輸出特性
    4.4 試驗(yàn)測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
第5章 電能提取與存儲(chǔ)單元設(shè)計(jì)及試驗(yàn)
    5.1 同步開(kāi)關(guān)能量回收（SSHI）技術(shù)
        5.1.1 SSHI 技術(shù)原理
        5.1.2 SSHI 電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程的數(shù)學(xué)描述
        5.1.3 SSHI 系統(tǒng)的輸出
    5.2 基于 SSHI 技術(shù)的電能提取與存儲(chǔ)單元硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.2.1 電能提取與存儲(chǔ)單元的實(shí)現(xiàn)
        5.2.2 開(kāi)關(guān)控制模塊的實(shí)現(xiàn)
    5.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.3.1 開(kāi)發(fā)調(diào)試環(huán)境簡(jiǎn)介
        5.3.2 程序設(shè)計(jì)
    5.4 電能提取與存儲(chǔ)單元的試驗(yàn)測(cè)試
        5.4.1 試驗(yàn)系統(tǒng)的搭建
        5.4.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的調(diào)試與結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝



本文編號(hào)：3867065