傳統(tǒng)減振器利用油液流動,將懸架中振動能量轉(zhuǎn)換成熱能耗散掉,以保證車輛的行駛性能;饋能減振器將這部分能量回收成電能,并提供連續(xù)可調(diào)的阻尼以保證或進一步改善車輛的行駛性能,被廣泛研究。先后出現(xiàn)的饋能減振器類型包括:直線式饋能減振器、旋轉(zhuǎn)式饋能減振器、擺臂式饋能減振器等。其中,旋轉(zhuǎn)式饋能減振器,尤其是其中的機械式饋能減振器和液電式饋能減振器,以其能量密度大的優(yōu)勢成為現(xiàn)在研究的主流。本文圍繞旋轉(zhuǎn)式饋能減振器中的慣容展開研究,就慣容對饋能減振器外特性和相應(yīng)懸架性能的影響、帶慣容的饋能減振器的優(yōu)化與控制等關(guān)鍵問題進行了理論和試驗研究,具體內(nèi)容如下。(1)提出一種適用于重型車輛的機械式饋能減振器方案,采用數(shù)學(xué)模型和臺架試驗研究慣容對其外特性的影響。所提出的機械式饋能減振器采用單軸的結(jié)構(gòu)和運動整流機構(gòu)(MMR),使系統(tǒng)簡單可靠。MMR中存在單向離合器,它使該機械式饋能減振器成為一個分段線性系統(tǒng),在嚙合(engage)和分離(disengage)兩個狀態(tài)中切換。本文采用拉格朗日力學(xué)方法和牛頓力學(xué)方法對兩個狀態(tài)下的系統(tǒng)動力學(xué)及狀態(tài)切換條件進行建模,結(jié)果表明該減振器的輸出力和狀態(tài)切換條件由慣容和阻尼共同決定...

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 懸架中能量回收潛力
    1.3 饋能減振器種類
        1.3.1 直線式饋能減振器
        1.3.2 旋轉(zhuǎn)式饋能減振器
        1.3.3 其他形式饋能減振器
    1.4 慣容在懸架中的應(yīng)用
    1.5 懸架半主動控制算法
    1.6 研究現(xiàn)狀總結(jié)
    1.7 本文研究內(nèi)容、組織結(jié)構(gòu)及技術(shù)路線
        1.7.1 主要研究內(nèi)容
        1.7.2 本文的組織結(jié)構(gòu)
        1.7.3 技術(shù)路線
第2章 機械式饋能減振器的設(shè)計及慣容影響
    2.1 機械式饋能減振器設(shè)計
        2.1.1 拉格朗日動力學(xué)建模
        2.1.2 牛頓力學(xué)建模
    2.2 機械式饋能減振器外特性和參數(shù)分析
        2.2.1 試驗臺架介紹
        2.2.2 慣容和阻尼對機械式饋能減振器外特性的影響
        2.2.3 機械式饋能減振器等效阻尼系數(shù)研究
    2.3 本章小結(jié)
第3章 液電式饋能減振器中慣容及其他參數(shù)對性能的影響
    3.1 液電式饋能減振器工作原理
    3.2 液電式饋能減振器的建模及其中等效慣容的推導(dǎo)
        3.2.1 蓄能器的動力學(xué)建模
        3.2.2 饋能單元的建模
        3.2.3 管道壓力損失建模
        3.2.4 液電式饋能減振器的力模型
    3.3 液電式饋能減振器外特性和參數(shù)分析
        3.3.1 試驗臺架介紹
        3.3.2 樣機參數(shù)
        3.3.3 液電式饋能減振器的阻尼特性
        3.3.4 液電式饋能減振器的能量回收特性
    3.4 本章小結(jié)
第4章 饋能減振器中慣容對懸架性能的影響
    4.1 帶饋能減振器的?車輛建模
    4.2 饋能懸架性能的解析分析
        4.2.1 Non MMR饋能懸架車身加速度的解析解
        4.2.2 Non MMR饋能懸架中輪胎相對動載的解析解
        4.2.3 能量回收特性
    4.3 慣容對不同車輛動力學(xué)性能的影響
        4.3.1 路面激勵
        4.3.2 車輛參數(shù)
        4.3.3 慣容對懸架性能的影響
        4.3.4 車輛阻尼比和剛度比對于MMR饋能懸架性能的影響
    4.4 MMR饋能懸架中非線性慣容可改善傳統(tǒng)懸架性能的機理研究
        4.4.1 MMR饋能懸架性能優(yōu)于Non MMR饋能懸架性能的機理
        4.4.2 MMR饋能懸架能改善小阻尼重型車輛動力學(xué)性能的機理
    4.5 本章小結(jié)
第5章 饋能懸架的優(yōu)化和半主動控制
    5.1 MMR饋能懸架中慣容和阻尼的優(yōu)化匹配
    5.2 MMR饋能懸架SH-PDD控制
        5.2.1 MMR饋能懸架SH-PDD控制算法
        5.2.2 MMR饋能懸架模型預(yù)測控制算法(MPC)
        5.2.3 SH-PDD與MPC對比
    5.3 饋能懸架剪切最優(yōu)控制
        5.3.1 饋能懸架剪切最優(yōu)控制算法
        5.3.2 剪切最優(yōu)控制仿真結(jié)果
    5.4 隨機激勵下SH-PDD與Clipped-LQR控制算法的比較
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 本文創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
已獲得授權(quán)的發(fā)明專利



本文編號：3849236