發(fā)布時間：2021-01-27 19:50

　　汽車的懸掛系統(tǒng)使用彈性元件和阻尼元件來衰減或減小因道路不平而引起的車身沖擊,從而減小車身振動改善車輛行駛的平順性,提高行駛安全性。傳統(tǒng)的被動減振器已經(jīng)不能完全滿足現(xiàn)代車輛對平順性要求,雖然主動懸掛系統(tǒng)可以改善車輛的駕駛性能,但它需要大量的能量來對振動進(jìn)行控制。將饋能振器引入懸架系統(tǒng),可在對懸架進(jìn)行主動控制的同時通過電機將系統(tǒng)振動能量轉(zhuǎn)換成電能并加以利用,從而減少主動懸掛系統(tǒng)的能量消耗。本文對采用并聯(lián)運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)的饋能減振器。具體工作如下:首先描述了少自由度并聯(lián)機構(gòu)饋能減振器的總體結(jié)構(gòu)和運行原理,并對少自由度并聯(lián)機構(gòu)進(jìn)行了運動學(xué)分析。對饋能減振器系統(tǒng)的外接電阻進(jìn)行分析和參數(shù)確認(rèn),對整個能量回收系統(tǒng)的基礎(chǔ)上確定能量回收系統(tǒng)的最優(yōu)外接電阻。之后對減振器的電機進(jìn)行選型分析,根據(jù)少自由度并聯(lián)機構(gòu)的運轉(zhuǎn)關(guān)系確定出減振器的電磁阻尼系數(shù)的表達(dá)式。基于饋能減振器建立了兩個自由度的1/4車輛懸架動力學(xué)模型,并搭建了Simulink仿真模型,基于能量流的研究方法,分析了能量回收系統(tǒng)各部分能量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。分別研究了正弦激勵和白噪聲激勵下的車速、路面等級、激振圓頻率和振幅對減振器回收能量和能量回收效率的影響... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Bose公司電磁懸架在2008年，荷蘭埃因霍芬理工大學(xué)的Bart等，研究了線性電機的磁通量分布和

第1章緒論-3-15.3W[18]。Bose在2004年發(fā)布的一款電磁懸架，如圖1-2所示。在車輛的駕駛過程中，電動機不僅能夠回收由振動產(chǎn)生的動量，從而起到節(jié)能減排的作用，而且還能通過主動控制滿足車輛的行駛需要。車輛的實際試驗結(jié)果表明，主動式能量回收電磁懸架能量回收功率可以達(dá)到25W。然而，由于電動機的尺寸太大，制造成本過高等原因，所以這款主動電磁懸架無法得到廣泛使用[11]。圖1-2Bose公司電磁懸架在2008年，荷蘭埃因霍芬理工大學(xué)的Bart等，研究了線性電機的磁通量分布和熱場分析，并將線性電機和彈簧設(shè)計了圖1-3所示結(jié)構(gòu)，取代傳統(tǒng)被動懸架處的彈簧與被動減振器，Bart等已經(jīng)通過實驗研究了配備新電磁懸掛系統(tǒng)的車輛的能量回收性能和行駛動力學(xué)性能。結(jié)果表明，當(dāng)單車輪消耗的功率為37W時，輪胎動載荷下降54％，在單個車輪消耗功率為47W時簧載質(zhì)量加速度降低36%[12-14]。1.線圈2.磁鐵圖1-3直線式饋能減振器示意圖

燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-4-在2013年，Zuo對能量回收懸架駕駛舒適性，操作穩(wěn)定性和能量回收效率進(jìn)行了全面的評估，得出的結(jié)論是車輛的行駛速度速度，道路的不平度和輪胎的剛度對能量回收效率有較大影響。經(jīng)過實驗得出在良好的道路上以60km/h的速度行駛時，中型車輛懸架的平均可回收功率可達(dá)到100-400W[10]。如圖1-4所示，奧迪公司于2015年發(fā)布的一款能量回收懸架系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，旋轉(zhuǎn)電機被用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓減振器。在不同的路徑條件下，能量回收懸掛系統(tǒng)的可回收功率為3-613W。同時，該懸架系統(tǒng)的作動器的尺寸比傳統(tǒng)的被動減振器小，同時比傳統(tǒng)的減振器更輕[19]。圖1-4Audi公司的能量回收懸架系統(tǒng)蒙弗雷澤大學(xué)的Hsieh等在2016年在滾珠絲杠式懸架中加入了一種雙向升壓變換器，用于電磁懸架系統(tǒng)的半主動控制，該系統(tǒng)的核心是采用天棚阻尼控制策略的開關(guān)式整流器。該整流器根據(jù)負(fù)載電壓使懸架可以在能量回收模式和驅(qū)動駕駛模式之間相互切換。結(jié)果表明，該方法不僅使能量回收效率提高了14％，而且有效地平衡了能量回收和車輛的行駛穩(wěn)定性[16,17]。1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀在國內(nèi)對饋能減振器的研究的學(xué)者相對較少而且起步相對較晚，所以實際研究成果很少，并且相關(guān)研究大多仍處于仿真和簡單試驗階段。燕山大學(xué)的王亞峰等提供了壓電式饋能減振器，該裝置的中央部分是堆棧式壓電發(fā)電裝置串聯(lián)具有彈元件的機構(gòu)。該系統(tǒng)的組成部分還包括功率模塊和電源轉(zhuǎn)換設(shè)備。該饋能減振器工作原理是通過壓電裝置將車輛在行駛過程中的振動能量轉(zhuǎn)換為電能，并且通過電能存儲裝置

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]汽車能量回收系統(tǒng)研究概述[J]. 蘇玉青,李舜酩,王勇.  噪聲與振動控制. 2016(02)

碩士論文
[1]壓電饋能式減振器結(jié)構(gòu)設(shè)計及壓電振子實驗研究[D]. 王亞峰.燕山大學(xué) 2015



本文編號：3003630