基于ADD正實(shí)網(wǎng)絡(luò)的車輛ISD懸架綜合優(yōu)化與控制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-03 19:47
作為一種新型兩端點(diǎn)質(zhì)量元件,慣容器的提出彌補(bǔ)了車輛傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)基于“彈簧-阻尼器”構(gòu)成的機(jī)械網(wǎng)絡(luò)中質(zhì)量阻抗缺失的不足,為車輛懸架性能的提升提供了新的理論基礎(chǔ),成為車輛工程和振動(dòng)控制領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。基于機(jī)電相似理論,“慣容器(Inerter)-彈簧(Spring)-阻尼器(Damper)”構(gòu)成的車輛被動(dòng)ISD懸架,是一個(gè)典型的無源機(jī)械網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),質(zhì)量阻抗的引入可顯著改善懸架系統(tǒng)在低頻段的振動(dòng)傳遞特性,但在其它頻段效果并不顯著。因此,如何結(jié)合ISD懸架的低頻振動(dòng)特性有效地進(jìn)行中高頻段的振動(dòng)抑制,實(shí)現(xiàn)寬頻域范圍的振動(dòng)傳遞特性便具有顯著的工程價(jià)值和研究意義。針對車輛ISD懸架的寬頻域振動(dòng)抑制問題,本文利用經(jīng)典加速度驅(qū)動(dòng)阻尼控制理論(Acceleration-Driven-Damping,ADD)可有效抑制車身中高頻段振動(dòng)的性能優(yōu)勢,結(jié)合ISD懸架無源網(wǎng)絡(luò)綜合方法可有效阻隔車身低頻段振動(dòng)的典型特征,構(gòu)建ADD網(wǎng)絡(luò)綜合理論,以應(yīng)用新型滾珠絲杠式機(jī)電慣容器的車輛ISD懸架為研究對象,將車輛ISD懸架的寬頻域振動(dòng)抑制問題轉(zhuǎn)化為基于ADD網(wǎng)絡(luò)綜合的正實(shí)優(yōu)化控制問題,主要圍繞機(jī)電慣容器創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法、ADD控制...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:159 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
壓電式減振器Fig1.9PiezoelectricVibratorDamper
旋轉(zhuǎn)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
基于ADD正實(shí)網(wǎng)絡(luò)的車輛ISD懸架綜合優(yōu)化與控制研究46在新機(jī)電相似理論中,電網(wǎng)絡(luò)中的電容元件與機(jī)械網(wǎng)絡(luò)中的慣容器相對應(yīng),電容參數(shù)C與慣質(zhì)系數(shù)b的效用相同。因此,為使旋轉(zhuǎn)電機(jī)在滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,產(chǎn)生等效慣質(zhì),可在外接電路中加入電容元件,設(shè)與慣質(zhì)系數(shù)b相對應(yīng)的電容參數(shù)為C1。對外端電路、慣容器和電機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)計(jì),得到如圖3.6所示的等效模型圖。bRaLaC1圖3.6機(jī)電慣容器等效模型Fig.3.6Equivalentmodelofthemechatronicinerter外接電路阻抗Ze(s)可用如式(3.15)所示:11()eZsCs(3.15)將式(3.15)代入式(3.10)得加入外端電路后的機(jī)電慣容器阻抗表達(dá)式為:21()2()()()1etsaaaFsKKJsJsVspRsLCs(3.16)如圖3.7所示,機(jī)電慣容器的Simulink模型包括電機(jī)控制和被動(dòng)慣容器部分。圖3.7Simulink仿真模型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID車輛主動(dòng)懸架控制[J]. 劉凱,廖然. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2018(09)
[2]天棚慣容控制半主動(dòng)懸架的性能分析[J]. 張孝良,何海,聶佳梅,陳龍. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(05)
[3]基于改進(jìn)型天棚阻尼控制算法的饋能式半主動(dòng)油氣懸架系統(tǒng)[J]. 周創(chuàng)輝,文桂林. 振動(dòng)與沖擊. 2018(14)
[4]磁流變半主動(dòng)懸架試驗(yàn)研究[J]. 彭志召,張進(jìn)秋,張建,傅曉為. 汽車工程. 2018(05)
[5]轉(zhuǎn)子系統(tǒng)變剛度動(dòng)力吸振器試驗(yàn)研究[J]. 姚紅良,王童照,曹焱博,聞邦椿. 振動(dòng)與沖擊. 2018(09)
[6]慣質(zhì)系數(shù)對車輛ISD懸架系統(tǒng)頻率特性的影響研究[J]. 楊曉峰,杜毅,劉雁玲,胡健濱,劉昌寧,徐旭. 振動(dòng)與沖擊. 2018(07)
[7]一種壓電型變剛度動(dòng)力吸振器原理與驗(yàn)證[J]. 李凱翔,李鵬,周江貝,潘凱. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2018(06)
[8]主動(dòng)懸架LQG控制加權(quán)系數(shù)果蠅優(yōu)化方法[J]. 李冰林,孫寧. 噪聲與振動(dòng)控制. 2017(04)
[9]可控ISD懸架系統(tǒng)的建模與LQG最優(yōu)控制[J]. 劉昌寧,陳龍,張孝良,楊軍,沈鈺杰. 中國科技論文. 2017(04)
[10]基于慣容器的鐵道車輛懸掛性能提升研究[J]. 孫曉強(qiáng),陳龍,汪少華,張孝良. 鐵道學(xué)報(bào). 2017(02)
博士論文
[1]基于HEI的車輛ISD懸架機(jī)電網(wǎng)絡(luò)正實(shí)綜合與被動(dòng)控制研究[D]. 沈鈺杰.江蘇大學(xué) 2018
[2]車輛主動(dòng)慣容調(diào)諧懸架關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 葛正.浙江大學(xué) 2018
[3]汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向與穩(wěn)定性控制系統(tǒng)集成控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 胡延平.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[4]滾珠絲杠式電動(dòng)舵機(jī)非線性分析及控制策略研究[D]. 張明月.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2014
[5]高速螺母驅(qū)動(dòng)型滾珠絲杠副動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 牟世剛.山東大學(xué) 2013
[6]理想天棚阻尼的被動(dòng)實(shí)現(xiàn)及其在車輛懸架中的應(yīng)用[D]. 張孝良.江蘇大學(xué) 2012
[7]大導(dǎo)程滾珠絲杠副動(dòng)力學(xué)性能及加工方法研究[D]. 姜洪奎.山東大學(xué) 2007
[8]一種新型的智能優(yōu)化方法-人工魚群算法[D]. 李曉磊.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于雙橫臂懸架的1/4汽車模型及懸架控制算法研究[D]. 朱柏霖.華南理工大學(xué) 2018
[2]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和FPGA的磁浮車間隙傳感器溫度補(bǔ)償研究[D]. 何飛.西南交通大學(xué) 2017
[3]基于徑向基函數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑模變結(jié)構(gòu)厚度控制[D]. 閔喜瑞.華北理工大學(xué) 2016
[4]機(jī)電慣容器的實(shí)驗(yàn)研究與創(chuàng)新探索[D]. 朱鼎梟.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[5]機(jī)電式慣容器的設(shè)計(jì)與分析[D]. 李迪.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[6]汽車被動(dòng)懸架的平順性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 于盛.湖南大學(xué) 2014
[7]無源網(wǎng)絡(luò)綜合中的雙二次函數(shù)實(shí)現(xiàn)[D]. 王鍇.南京理工大學(xué) 2013
[8]基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的車輛半主動(dòng)座椅懸架研究[D]. 陳云微.東北林業(yè)大學(xué) 2012
[9]RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在滑模變結(jié)構(gòu)控制中的應(yīng)用研究[D]. 劉耀達(dá).青島科技大學(xué) 2011
[10]汽車行駛路況辨識(shí)與半主動(dòng)懸架系統(tǒng)實(shí)時(shí)最佳阻尼匹配研究[D]. 趙雷雷.山東理工大學(xué) 2011
本文編號:3381750
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:159 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
壓電式減振器Fig1.9PiezoelectricVibratorDamper
旋轉(zhuǎn)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
基于ADD正實(shí)網(wǎng)絡(luò)的車輛ISD懸架綜合優(yōu)化與控制研究46在新機(jī)電相似理論中,電網(wǎng)絡(luò)中的電容元件與機(jī)械網(wǎng)絡(luò)中的慣容器相對應(yīng),電容參數(shù)C與慣質(zhì)系數(shù)b的效用相同。因此,為使旋轉(zhuǎn)電機(jī)在滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,產(chǎn)生等效慣質(zhì),可在外接電路中加入電容元件,設(shè)與慣質(zhì)系數(shù)b相對應(yīng)的電容參數(shù)為C1。對外端電路、慣容器和電機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)計(jì),得到如圖3.6所示的等效模型圖。bRaLaC1圖3.6機(jī)電慣容器等效模型Fig.3.6Equivalentmodelofthemechatronicinerter外接電路阻抗Ze(s)可用如式(3.15)所示:11()eZsCs(3.15)將式(3.15)代入式(3.10)得加入外端電路后的機(jī)電慣容器阻抗表達(dá)式為:21()2()()()1etsaaaFsKKJsJsVspRsLCs(3.16)如圖3.7所示,機(jī)電慣容器的Simulink模型包括電機(jī)控制和被動(dòng)慣容器部分。圖3.7Simulink仿真模型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID車輛主動(dòng)懸架控制[J]. 劉凱,廖然. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2018(09)
[2]天棚慣容控制半主動(dòng)懸架的性能分析[J]. 張孝良,何海,聶佳梅,陳龍. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(05)
[3]基于改進(jìn)型天棚阻尼控制算法的饋能式半主動(dòng)油氣懸架系統(tǒng)[J]. 周創(chuàng)輝,文桂林. 振動(dòng)與沖擊. 2018(14)
[4]磁流變半主動(dòng)懸架試驗(yàn)研究[J]. 彭志召,張進(jìn)秋,張建,傅曉為. 汽車工程. 2018(05)
[5]轉(zhuǎn)子系統(tǒng)變剛度動(dòng)力吸振器試驗(yàn)研究[J]. 姚紅良,王童照,曹焱博,聞邦椿. 振動(dòng)與沖擊. 2018(09)
[6]慣質(zhì)系數(shù)對車輛ISD懸架系統(tǒng)頻率特性的影響研究[J]. 楊曉峰,杜毅,劉雁玲,胡健濱,劉昌寧,徐旭. 振動(dòng)與沖擊. 2018(07)
[7]一種壓電型變剛度動(dòng)力吸振器原理與驗(yàn)證[J]. 李凱翔,李鵬,周江貝,潘凱. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2018(06)
[8]主動(dòng)懸架LQG控制加權(quán)系數(shù)果蠅優(yōu)化方法[J]. 李冰林,孫寧. 噪聲與振動(dòng)控制. 2017(04)
[9]可控ISD懸架系統(tǒng)的建模與LQG最優(yōu)控制[J]. 劉昌寧,陳龍,張孝良,楊軍,沈鈺杰. 中國科技論文. 2017(04)
[10]基于慣容器的鐵道車輛懸掛性能提升研究[J]. 孫曉強(qiáng),陳龍,汪少華,張孝良. 鐵道學(xué)報(bào). 2017(02)
博士論文
[1]基于HEI的車輛ISD懸架機(jī)電網(wǎng)絡(luò)正實(shí)綜合與被動(dòng)控制研究[D]. 沈鈺杰.江蘇大學(xué) 2018
[2]車輛主動(dòng)慣容調(diào)諧懸架關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 葛正.浙江大學(xué) 2018
[3]汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向與穩(wěn)定性控制系統(tǒng)集成控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 胡延平.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[4]滾珠絲杠式電動(dòng)舵機(jī)非線性分析及控制策略研究[D]. 張明月.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2014
[5]高速螺母驅(qū)動(dòng)型滾珠絲杠副動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 牟世剛.山東大學(xué) 2013
[6]理想天棚阻尼的被動(dòng)實(shí)現(xiàn)及其在車輛懸架中的應(yīng)用[D]. 張孝良.江蘇大學(xué) 2012
[7]大導(dǎo)程滾珠絲杠副動(dòng)力學(xué)性能及加工方法研究[D]. 姜洪奎.山東大學(xué) 2007
[8]一種新型的智能優(yōu)化方法-人工魚群算法[D]. 李曉磊.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于雙橫臂懸架的1/4汽車模型及懸架控制算法研究[D]. 朱柏霖.華南理工大學(xué) 2018
[2]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和FPGA的磁浮車間隙傳感器溫度補(bǔ)償研究[D]. 何飛.西南交通大學(xué) 2017
[3]基于徑向基函數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑模變結(jié)構(gòu)厚度控制[D]. 閔喜瑞.華北理工大學(xué) 2016
[4]機(jī)電慣容器的實(shí)驗(yàn)研究與創(chuàng)新探索[D]. 朱鼎梟.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[5]機(jī)電式慣容器的設(shè)計(jì)與分析[D]. 李迪.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[6]汽車被動(dòng)懸架的平順性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 于盛.湖南大學(xué) 2014
[7]無源網(wǎng)絡(luò)綜合中的雙二次函數(shù)實(shí)現(xiàn)[D]. 王鍇.南京理工大學(xué) 2013
[8]基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的車輛半主動(dòng)座椅懸架研究[D]. 陳云微.東北林業(yè)大學(xué) 2012
[9]RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在滑模變結(jié)構(gòu)控制中的應(yīng)用研究[D]. 劉耀達(dá).青島科技大學(xué) 2011
[10]汽車行駛路況辨識(shí)與半主動(dòng)懸架系統(tǒng)實(shí)時(shí)最佳阻尼匹配研究[D]. 趙雷雷.山東理工大學(xué) 2011
本文編號:3381750
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