隨著汽車工業(yè)的發(fā)展以及能源和環(huán)境危機的加重,電動汽車將成為汽車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的趨勢。與此同時,人們對汽車乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性的需求提出更高的要求。懸架系統(tǒng)作為汽車的重要組成部分,其性能的優(yōu)劣會對汽車的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性產(chǎn)生至關重要的影響。其中,磁流變半主動懸架因其具有響應速度快、能耗少等優(yōu)點成為汽車研究領域的熱點。但傳統(tǒng)磁流變阻尼器存在故障安全和磁流變液靜置沉降等問題,一定程度上阻礙了磁流變阻尼器的普及應用。為此,在傳統(tǒng)磁流變阻尼器中加入永磁環(huán),設計新型內(nèi)置永磁環(huán)式磁流變阻尼器,并為半主動懸架設計控制效果優(yōu)良的控制算法,從而提高懸架系統(tǒng)的減振效果。同時,由于電動汽車存在著續(xù)駛里程短的問題,因此,如何節(jié)能成為電動汽車研究領域的熱點之一。能量回收作為節(jié)能的重要手段,饋能型懸架也就隨之誕生。為此,本文將為內(nèi)置永磁環(huán)式磁流變阻尼器設計饋能裝置,實現(xiàn)將汽車垂直振動的能量轉(zhuǎn)化為電能儲存在電池組中供驅(qū)動系統(tǒng)使用,提高電動汽車的續(xù)駛里程。具體的研究內(nèi)容和相關工作如下:(1)在傳統(tǒng)磁流變阻尼器結(jié)構基礎上,結(jié)合常用饋能型阻尼器結(jié)構方案,設計出饋能型內(nèi)置永磁環(huán)式磁流變阻尼器,在一定程度上緩解了傳統(tǒng)磁流變阻尼器存在的故障安全和磁流變液靜置沉降的問題且達到能量回收的目的。(2)以電磁學理論為指導,建立阻尼通道內(nèi)磁感應強度數(shù)學模型,結(jié)合Bingham流體本構模型,推導了內(nèi)置永磁環(huán)式磁流變阻尼器力學模型;通過對滾珠絲杠的動力學分析,構建了饋能裝置的力學模型;最終完成饋能型內(nèi)置永磁環(huán)式磁流變阻尼器力學模型。(3)依據(jù)汽車動力學理論,運用Matlab/Simulink仿真軟件建立二自由度1/4車體懸架仿真模型,同時,根據(jù)該型阻尼器結(jié)構特征,建立能量回收仿真模型。(4)根據(jù)上述建立的懸架仿真模型和能量回收仿真模型,在滑�？刂评碚摵凸墐�(yōu)化算法理論的指導下,針對半主動懸架系統(tǒng)設計了控制效果優(yōu)良的控制算法,并通過仿真分析驗證了算法的有效性。以多種工況下的輸入信號作為路面輸入進行仿真建模,并將該控制算法仿真結(jié)果與其他控制算法進行對比,表明了所設計的控制算法相對于其他控制算法能有效提高懸架的減振效果。同時還將進行饋能仿真實驗,考察饋能型阻尼器能量回收效率。(5)為檢驗所設計的饋能型內(nèi)置永磁環(huán)式磁流變阻尼器是否能夠滿足汽車懸架的使用要求,結(jié)合饋能型內(nèi)置永磁環(huán)式磁流變阻尼器的結(jié)構特征,完成試驗平臺的搭建,并在不同的輸入激振信號下,對阻尼器開展示功試驗,并對試驗結(jié)果進行分析比較,以檢驗所設計的阻尼器能否滿足工作需求。同時,在空載和負載兩種條件下進行能量回收試驗,以檢驗饋能型阻尼器能量回收效率。
【學位單位】：安徽工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U469.72;U463.33
【部分圖文】：

(a) 活塞頭 (b) 永磁環(huán) (c) 缸筒 (d) 上活塞桿 (e) 下活塞桿圖 2-13 阻尼器零件圖(a) 發(fā)電機 (b) 滾珠絲杠圖 2-14 饋能裝置零件圖2.2.4 內(nèi)置永磁環(huán)式磁流變阻尼器磁場有限元分析由內(nèi)置永磁環(huán)式磁流變阻尼器工作原理可知，其主要通過改變阻尼通道內(nèi)磁場強度的大小來實現(xiàn)阻尼力的調(diào)節(jié)。因此，上述阻尼器設計能否使阻尼通道內(nèi)有足夠的磁場強度以保證其正常工作仍需檢驗。所以，本文將運用 ANSYS 軟件對

(a) 發(fā)電機 (b) 滾珠絲杠圖 2-14 饋能裝置零件圖磁流變阻尼器磁場有限元分析磁流變阻尼器工作原理可知，其主要通過改阻尼力的調(diào)節(jié)。因此，上述阻尼器設計能否證其正常工作仍需檢驗。所以，本文將運用磁路有限元分析。具體分析步驟如下：模型是進行 ANSYS 有限元分析的第一步，只建立 1/2 阻尼器有限元模型，如圖 2-15 所

機 (b) 滾圖 2-14 饋能裝置零件圖器磁場有限元分析器工作原理可知，其節(jié)。因此，上述阻尼作仍需檢驗。所以，分析。具體分析步驟 ANSYS 有限元分析 阻尼器有限元模型，

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李偉平;柳超;張利軒;張寶珍;竇現(xiàn)東;;自適應模糊控制在磁流變半主動懸架中的應用[J];機械科學與技術;2014年11期

2 楊柳青;陳無畏;高振剛;陳一鍇;;基于電磁閥減振器的1/4車輛半主動懸架非線性控制[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2014年04期

3 王雪剛;鄒早建;;基于果蠅優(yōu)化算法的支持向量機參數(shù)優(yōu)化在船舶操縱預報中的應用[J];上海交通大學學報;2013年06期

4 王瑞凱;左洪福;呂萌;;環(huán)形磁鐵空間磁場的解析計算與仿真[J];航空計算技術;2011年05期

5 樓少敏;付振;許滄粟;;整車半主動懸架滑�？刂破鞯脑O計與仿真[J];汽車工程;2010年08期

6 曾潔如;谷正氣;李偉平;梁小波;彭國譜;;基于遺傳算法的半主動懸架模糊PID控制研究[J];汽車工程;2010年05期

7 喻凡;張勇超;;饋能型車輛主動懸架技術[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2010年01期

8 姚嘉凌;鄭加強;蔡偉義;;車輛半主動懸架模型參考滑模控制[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2008年04期

9 馬寧;李長明;;汽車懸架發(fā)展概述[J];科技資訊;2007年34期

10 黃志剛;毛恩榮;梁新成;朱慧;朱清萍;;汽車懸架發(fā)展的研究[J];機械設計與制造;2006年11期

相關會議論文 前2條

1 余淼;;新型磁流變材料制備及應用研究進展[A];中國力學大會-2015論文摘要集[C];2015年

2 李岳明;萬磊;王波;;新型切換函數(shù)滑�？刂芠A];第二十九屆中國控制會議論文集[C];2010年

相關博士學位論文 前7條

1 阮曉輝;磁流變液力學性能及其應用研究[D];中國科學技術大學;2017年

2 肖平;內(nèi)置永磁體磁流變阻尼器懸架研究[D];合肥工業(yè)大學;2016年

3 孫書蕾;磁流變體有限變形數(shù)值模擬及本構建模研究[D];西北工業(yè)大學;2015年

4 程海斌;磁流變液的穩(wěn)定性調(diào)控及其在重大工程中應用[D];武漢理工大學;2012年

5 李仕生;車輛可變阻尼減振器半主動懸架研究[D];重慶大學;2012年

6 于顯利;車輛主動懸架集成控制策略研究[D];吉林大學;2010年

7 楊禮康;基于磁流變技術的車輛半主動懸掛系統(tǒng)理論與試驗研究[D];浙江大學;2003年

相關碩士學位論文 前9條

1 楊威;某轎車多工況有級可調(diào)阻尼半主動懸架控制設計與試驗研究[D];吉林大學;2017年

2 趙利恒;磁流變阻尼器力學建模及實驗研究[D];中國民航大學;2017年

3 史衛(wèi)領;磁流變阻尼器模型研究與性能分析[D];浙江大學;2017年

4 任旭輝;汽車滾珠絲杠式饋能減震器的仿真分析與研究[D];沈陽理工大學;2016年

5 翟萍依;汽車平順性脈沖輸入行駛試驗研究[D];長安大學;2015年

6 周永波;汽車振動能量回收裝置研究[D];南京理工大學;2015年

7 趙敏;智能自適應PID控制器設計及仿真研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

8 林鑫;饋能懸架的動力學分析與設計方法研究[D];吉林大學;2012年

9 臺永鵬;基于分數(shù)階微積分的車輛半主動懸架研究[D];南京林業(yè)大學;2009年

本文編號：2820533