本文關(guān)鍵詞：基于可變慣容的ISD懸架性能分析與試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 懸架 阻抗匹配 可變慣容 LQG控制 流體慣容器 臺架試驗(yàn)

【摘要】：可變慣容的ISD懸架與車輛的匹配和控制是車輛系統(tǒng)動力學(xué)面臨的一個新課題。本文根據(jù)機(jī)電相似原理將ISD懸架與車輛匹配的動力學(xué)問題等效為機(jī)械網(wǎng)絡(luò)中的阻抗匹配問題�；凇皯T容-彈簧-阻尼”三元件并聯(lián)的ISD懸架結(jié)構(gòu),重點(diǎn)研究懸架與車輛的匹配機(jī)理;并提出一種可變慣容的ISD新型懸架,掌握新型車輛懸架的控制方法和流體慣容器的設(shè)計(jì)原理及性能試驗(yàn)等相關(guān)技術(shù)。依托某成熟轎車后懸,開發(fā)“慣容-彈簧-阻尼”三元件并聯(lián)的ISD半主動懸架系統(tǒng),經(jīng)臺架試驗(yàn)驗(yàn)證,為ISD懸架系統(tǒng)應(yīng)用提供新的理論和方法支持。首先,針對傳統(tǒng)懸架與車輛阻抗失配的問題,在傳統(tǒng)懸架的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上引入慣容器,提出“慣容-彈簧-阻尼”三元件并聯(lián)的ISD懸架結(jié)構(gòu)�；谠撃Ｐ�,根據(jù)機(jī)械網(wǎng)絡(luò)理論,把懸架與車輛的阻抗匹配問題歸結(jié)為一類含源線性單端口網(wǎng)絡(luò)最大功率傳輸問題。運(yùn)用最大功率傳輸理論,獲得懸架與車輛的匹配機(jī)理,并建立傳統(tǒng)動力學(xué)模型驗(yàn)證了匹配機(jī)理的正確性。其次,建立了“慣容-彈簧-阻尼”三元件并聯(lián)的ISD被動懸架四分之一模型,仿真分析知其在車輛振動頻域范圍無法改善懸架工作性能,效果不佳。為解決該問題,基于“慣容-彈簧-阻尼”三元件并聯(lián)的結(jié)構(gòu)提出一種可變慣容的ISD半主動懸架;同時(shí),綜合懸架各性能指標(biāo)設(shè)計(jì)了LQG控制器,對比分析了ISD半主動懸架的時(shí)域響應(yīng)以及頻域響應(yīng)。隨機(jī)路面激勵下,在車速為20m/s時(shí),車身加速度均方根值降幅9.49%,懸架動行程均方根值降幅35.04%,輪胎動載荷均方根值降幅0.38%,從仿真角度驗(yàn)證了ISD半主動懸架的性能優(yōu)越性。最后,設(shè)計(jì)了一種流體慣容器裝置,推導(dǎo)了該新型慣容器的慣容系數(shù)表達(dá)式,分析了其力學(xué)性能及非線性影響因素,并在電液伺服激振臺上進(jìn)行性能試驗(yàn),驗(yàn)證了所建模型的正確性。在此基礎(chǔ)上,試制了一種慣容系數(shù)三級可調(diào)式的流體慣容器裝置,開展可變慣容的ISD半主動懸架臺架性能試驗(yàn),采用正弦輸入、正弦掃頻和隨機(jī)輸入三種激勵模式。在隨機(jī)輸入激勵試驗(yàn)中,相較于傳統(tǒng)被動懸架,可變慣容的ISD半主動懸架在車速為30km/h、40km/h、50km/h時(shí)車身加速度均方根值分別減小了4.61%,3.78%,3.76%;懸架動行程均方根值分別減小了7.63%,3.89%,5.01%。試驗(yàn)結(jié)果與理論研究相吻合,進(jìn)一步驗(yàn)證了可變慣容的ISD半主動懸架能有效改善車輛行駛的綜合性能,兼顧行駛平順性和操縱穩(wěn)定性的要求。本文所作研究,揭示了ISD懸架與車輛的匹配機(jī)理,為車輛懸架系統(tǒng)動力學(xué)研究提供了新思路;流體慣容器裝置的設(shè)計(jì)方法為ISD懸架系統(tǒng)應(yīng)用奠定可靠的技術(shù)基礎(chǔ);提出可變慣容的ISD半主動懸架為ISD懸架的研究和懸架性能的提升開辟了新道路。
【關(guān)鍵詞】：懸架 阻抗匹配 可變慣容 LQG控制 流體慣容器 臺架試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.33
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 懸架發(fā)展回顧11-14
• 1.1.1 傳統(tǒng)被動懸架11-12
• 1.1.2 可控懸架12-14
• 1.2 懸架新技術(shù)發(fā)展概況14-16
• 1.2.1 慣容器與“慣容-彈簧-阻尼”懸架的提出14
• 1.2.2“慣容-彈簧-阻尼”懸架研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本文的研究目的和主要內(nèi)容16-19
• 1.3.1 研究目的和意義16-17
• 1.3.2 研究的主要內(nèi)容17-19
• 第二章 懸架系統(tǒng)機(jī)械網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)19-27
• 2.1 新機(jī)電相似理論19-20
• 2.2 機(jī)械阻抗20-22
• 2.2.1 機(jī)械阻抗基本定義20-21
• 2.2.2 機(jī)械阻抗的形式21-22
• 2.2.3 并聯(lián)及串聯(lián)系統(tǒng)的阻抗特性22
• 2.3 機(jī)械網(wǎng)絡(luò)理論22-26
• 2.3.1 機(jī)械網(wǎng)絡(luò)圖的基本規(guī)則與繪制流程23
• 2.3.2 戴維南等效系統(tǒng)23-25
• 2.3.3 最大功率傳輸理論25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 ISD懸架網(wǎng)絡(luò)模型建立及特性分析27-36
• 3.1 ISD懸架網(wǎng)絡(luò)模型27-28
• 3.2 最大功率傳輸理論在ISD懸架中的應(yīng)用28-31
• 3.3 匹配機(jī)理的正確性驗(yàn)證31-34
• 3.3.1 傳統(tǒng)模型31-32
• 3.3.2 無阻尼系統(tǒng)分析32-33
• 3.3.3 有阻尼系統(tǒng)分析33-34
• 3.4 懸架參數(shù)匹配規(guī)律的運(yùn)用34-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第四章 ISD半主動懸架模型建立及分析36-53
• 4.1 LQG控制36-38
• 4.1.1 LQG控制定義36
• 4.1.2 LQG控制原理36-38
• 4.2 ISD半主動懸架模型建立38-45
• 4.2.1 車輛懸架系統(tǒng)評價(jià)體系38-39
• 4.2.2 ISD被動懸架性能分析39-40
• 4.2.3 ISD半主動懸架模型建立及分析40-42
• 4.2.4 LQG控制器設(shè)計(jì)及加權(quán)系數(shù)優(yōu)化42-45
• 4.3 系統(tǒng)仿真分析45-52
• 4.3.1 路面輸入模型45-46
• 4.3.2 時(shí)域仿真分析46-51
• 4.3.3 頻域仿真分析51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第五章 流體慣容器的設(shè)計(jì)及其性能分析53-64
• 5.1 流體慣容器模型53-55
• 5.2 流體慣容器裝置及性能試驗(yàn)55-63
• 5.2.1 試驗(yàn)設(shè)備與儀器56-57
• 5.2.2 試驗(yàn)結(jié)果57-60
• 5.2.3 結(jié)果分析60-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 第六章 可變慣容的ISD半主動懸架臺架試驗(yàn)64-79
• 6.1 dSPACE半實(shí)物仿真試驗(yàn)64-65
• 6.2 試驗(yàn)設(shè)備與儀器65-67
• 6.2.1 數(shù)據(jù)采集65-66
• 6.2.2 試驗(yàn)設(shè)備66-67
• 6.3 臺架試驗(yàn)67-78
• 6.3.1 試驗(yàn)方案67-69
• 6.3.2 正弦輸入試驗(yàn)69-71
• 6.3.3 正弦掃頻試驗(yàn)71-73
• 6.3.4 隨機(jī)輸入試驗(yàn)73-78
• 6.4 本章小結(jié)78-79
• 第七章 總結(jié)與展望79-81
• 7.1 總結(jié)79-80
• 7.2 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85-86
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目及學(xué)術(shù)成果86

【相似文獻(xiàn)】

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1 楊曉峰;陳龍;沈鈺杰;汪若塵;;簡單三元件結(jié)構(gòu)的車輛被動ISD懸架研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2013年12期

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊曉峰;基于動力吸振原理的車輛ISD懸架動力學(xué)特性與實(shí)現(xiàn)方法研究[D];江蘇大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊軍;基于可變慣容的ISD懸架性能分析與試驗(yàn)研究[D];江蘇大學(xué);2016年

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本文編號：726453