本文關(guān)鍵詞：自供電自傳感磁流變減振器研究

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【摘要】：隨著汽車在現(xiàn)代社會(huì)逐漸普及,人們對(duì)于車輛駕駛舒適性和操縱穩(wěn)定性提出了更高要求。磁流變減振器作為一種智能阻尼器件,因其響應(yīng)快、結(jié)構(gòu)緊湊、阻尼力可調(diào)范圍廣等優(yōu)點(diǎn),在汽車半主動(dòng)懸架振動(dòng)控制研究中受到重視。但是由于磁流變減振器產(chǎn)生阻尼力需要外部磁場(chǎng),磁場(chǎng)的形成需要電流激勵(lì),若使用汽車蓄電池給磁流變減振器供電,則需引出一條電線,導(dǎo)致系統(tǒng)的可靠性降低,同時(shí),汽車懸架里四支磁流變減振器在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)帶來(lái)不小的能量消耗。為了解決能量供給問(wèn)題,提高磁流變減振器的可靠性,需要磁流變減振器具有自供電功能。同時(shí),磁流變減振系統(tǒng)作為一種智能控制系統(tǒng),需要具備感知自身動(dòng)態(tài)振動(dòng)信息的能力,為智能控制提供運(yùn)動(dòng)參數(shù)依據(jù)。磁流變減振器振動(dòng)信息是實(shí)現(xiàn)磁流變減振系統(tǒng)智能控制過(guò)程中亟待獲取的部分。磁流變減振器振動(dòng)信息即磁流變阻尼器的缸體與活塞桿之間的相對(duì)位移、速度或加速度。本文以磁流變阻尼器自供電自傳感技術(shù)在車輛領(lǐng)域的應(yīng)用為背景,本文提出一種由滾珠絲杠機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)盤式永磁發(fā)電機(jī)的振動(dòng)能量采集方案,基于電信號(hào)與缸體和活塞桿之間的相對(duì)速度的線性關(guān)系,分析減振系統(tǒng)的自傳感性能,揭示磁流變阻尼器自供電情況下的阻尼力變化規(guī)律,研究既有較大的理論難度,又有重要的現(xiàn)實(shí)意義。問(wèn)題的解決將為磁流變阻尼器在磁流變減振系統(tǒng)中的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行提供理論指導(dǎo),也將為磁流變技術(shù)推向工程應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)。主要工作包括以下五個(gè)方面:(1)文獻(xiàn)綜述,闡述研究背景和意義。指出了磁流變減振器具備自供電功能的重要研究意義,介紹了振動(dòng)能量采集的三種方式,綜述了國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)實(shí)現(xiàn)磁流變減振器自供電自傳感功能的研究現(xiàn)狀,分析了研究中存在的問(wèn)題。(2)設(shè)計(jì)振動(dòng)能量采集器,確定盤式永磁發(fā)電機(jī)尺寸,研究基本電磁關(guān)系理論。針對(duì)磁流變減振系統(tǒng)的自供電問(wèn)題,提出一種基于盤式永磁發(fā)電機(jī)的振動(dòng)能量采集器,并選擇滾珠絲杠作為運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。確定了盤式發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)尺寸,進(jìn)行了磁路設(shè)計(jì),推導(dǎo)了空載反電動(dòng)勢(shì)計(jì)算公式。(3)建立盤式發(fā)電機(jī)電磁仿真模型,分析其供電性能。使用Maxwell 3D軟件建立了盤式永磁發(fā)電機(jī)的電磁仿真模型,設(shè)計(jì)了整流濾波電路,分析了發(fā)電機(jī)在定轉(zhuǎn)速激勵(lì)和簡(jiǎn)諧激勵(lì)下的空載特性和負(fù)載特性、電磁反力性能。(4)建立自供電自傳感測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行性能驗(yàn)證。根據(jù)基于盤式永磁發(fā)電機(jī)的振動(dòng)能量采集器和磁流變減振器尺寸參數(shù),加工研制了振動(dòng)能量采集器原型和磁流變減振器,建立了基于MTS的測(cè)試系統(tǒng)對(duì)磁流變減振系統(tǒng)性能進(jìn)行了測(cè)試,包括振動(dòng)采集器的自供電性能、自傳感性能以及可控阻尼力的大小。(5)提出一種基于輸出電壓包絡(luò)線自傳感方法�；谳敵鲭妷号c簧上質(zhì)量與簧下質(zhì)量相對(duì)速度之間的線性關(guān)系,提出通過(guò)輸出電壓包絡(luò)線獲取相對(duì)速度信息的方法,評(píng)價(jià)盤式發(fā)電機(jī)自傳感性能。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.335.1

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本文編號(hào)：1195151