發(fā)布時(shí)間：2020-11-21 00:18

　　 旋轉(zhuǎn)電機(jī)式車(chē)輛主動(dòng)懸架具備緩和沖擊減少振動(dòng),提升車(chē)輛平順性的功能;如何使主動(dòng)懸架控制力作動(dòng)器提供主動(dòng)控制力實(shí)時(shí)保證車(chē)輛懸架綜合性能處在最優(yōu)態(tài)是本文研究的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文基于LQG控制理論和滯環(huán)電流控制原理,設(shè)計(jì)了旋轉(zhuǎn)電機(jī)式車(chē)輛主動(dòng)懸架控制系統(tǒng),優(yōu)化車(chē)輛的平順性。因此,本文關(guān)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)式車(chē)輛主動(dòng)懸架控制方法的研究成果,可以為車(chē)輛半主動(dòng)/主動(dòng)懸架控制理論研究和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供具有實(shí)踐意義的參考。全文主要圍繞以下幾個(gè)方面開(kāi)展研究工作:(1)針對(duì)前期研究的車(chē)輛被動(dòng)懸架性能特征和設(shè)計(jì)車(chē)輛性能的優(yōu)化方法,首先系統(tǒng)性地分析車(chē)輛系統(tǒng)在實(shí)際工況下主要外部因素,然后建立車(chē)輛主動(dòng)懸架模型,再對(duì)所建立的模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)解析。(2)基于車(chē)輛主動(dòng)懸架模型,全面分析懸架的性能特征確定了性能評(píng)價(jià)方法;設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)式車(chē)輛主動(dòng)懸架控制系統(tǒng),提出控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法;首先采用LQG控制理論求取車(chē)輛主動(dòng)懸架理想主動(dòng)控制力;其次分析旋轉(zhuǎn)電機(jī)式車(chē)輛主動(dòng)懸架電機(jī)選型和阻尼力作動(dòng)器的特征;進(jìn)而詳細(xì)闡述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和滯環(huán)電流控制原理,最后采用滯環(huán)電流控制原理保證旋轉(zhuǎn)電機(jī)式車(chē)輛主動(dòng)懸架能夠?qū)崟r(shí)提供實(shí)際主動(dòng)控制力。(3)根據(jù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)式車(chē)輛主動(dòng)懸架阻尼力作動(dòng)器建立的SIMULINK仿真模型和主動(dòng)懸架控制系統(tǒng),針對(duì)具體某一車(chē)型上的運(yùn)用,通過(guò)MATLAB軟件進(jìn)行數(shù)值仿真。仿真結(jié)果分析,旋轉(zhuǎn)電機(jī)式車(chē)輛主動(dòng)懸架的實(shí)際控制和理想控制的懸架二次型綜合性能評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)于被動(dòng)懸架分別降低了 56.21%和56.86%。說(shuō)明本文所設(shè)計(jì)的車(chē)輛主動(dòng)懸架理想主動(dòng)控制力作用下工作效果良好,同時(shí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)式車(chē)輛主動(dòng)懸架采用滯環(huán)電流控制原理產(chǎn)生的實(shí)際主動(dòng)控制力保證車(chē)輛性能與理想狀態(tài)非常接近,證明旋轉(zhuǎn)電機(jī)式車(chē)輛主動(dòng)懸架配備本文研究的控制系統(tǒng)一定程度改善車(chē)輛的平順性。
【學(xué)位單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：U463.33
【部分圖文】：

１９９０－２０００年期間，國(guó)外學(xué)者提出一款新型旋轉(zhuǎn)式電磁懸架作動(dòng)器，其中美??國(guó)Ｂｅｎｏ等人ｎｉ＿１２］和美國(guó)相關(guān)研發(fā)部門(mén)合作設(shè)計(jì)了一臺(tái)電磁式作動(dòng)器并將其安裝??在某一車(chē)輛上進(jìn)行試驗(yàn)。如圖１．１所示，電磁式懸架作動(dòng)器的基本結(jié)構(gòu)由齒輪、??齒條、通風(fēng)道、軸承、齒條密封圈和密封軸承等部件組成，該裝置機(jī)械部件裝配??精密且密封性很好，保證其工作的可靠性；旋轉(zhuǎn)式電磁懸架作動(dòng)器的產(chǎn)生控制力??工作原理是：旋轉(zhuǎn)式電磁懸架系統(tǒng)電機(jī)上電，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子把轉(zhuǎn)矩傳給齒??輪，齒輪轉(zhuǎn)矩傳遞給齒條，齒條沿著懸架作動(dòng)器工作方向來(lái)回運(yùn)行，來(lái)抑制懸架??的上下劇烈振動(dòng)，起到對(duì)懸架進(jìn)行主動(dòng)控制，研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出，??旋轉(zhuǎn)式電磁懸架的確提高了車(chē)輛懸架的工作性能。??ｋｌ??卜軸承??通風(fēng)管１??齒條＿＾?—條密封圈??１?密封軸承??Ｗ??圖１．１齒輪齒條電機(jī)式作動(dòng)器??Ｆｉｇ．ｌ．ｌ?Ｇｅａｒ?ｒａｃｋ?ｍｏｔｏｒ?ｔｙｐｅ?ａｃｔｕａｔｏ??３??

旋轉(zhuǎn)電機(jī)式車(chē)輛主動(dòng)懸架控制研究??＿?ｍｋ??１?＿??圖１．?２博世牌車(chē)輛電磁主動(dòng)懸架??Ｆｉｇ．１．２?ＢＯＳＣＨ?ｂｒａｎｄ?ｖｅｈｉｃｌｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ａｃｔｉｖｅ?ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ??｜?．Ｔ?３＾ｉ＇?＇ｉｔ－??—！?”＇Ｔ’＿ｌｌｉ—Ｂ??圖１．?３博世電磁主動(dòng)懸架路試性能對(duì)比??Ｆｉｇ．?１．３?ＢＯＳＣＨ?ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ａｃｔｉｖｅ?ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ?ｒｏａｄ?ｔｅｓｔ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｃｏｎｔｒａｓｔ??２００６至２０１０年期間，國(guó)外的學(xué)者對(duì)電磁主動(dòng)懸架的研宄又有進(jìn)一步的突破，??比如在瑞典，ＦｒｅｄｒｉｋＲｏｓｓ、Ｊｏｎａｓｓｏｎ等科學(xué)家與ＶＯＬＶＯ車(chē)輛研究院合作研發(fā)出??擺臂旋轉(zhuǎn)電機(jī)式車(chē)輛主動(dòng)懸架［１９］，其工作原理是：電機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)搖臂擺動(dòng)，搖??臂擺動(dòng)柔和抑制車(chē)輛懸架的上下振動(dòng)，等同于改善了懸架阻尼效果，達(dá)到主動(dòng)控??制，但是這套系統(tǒng)對(duì)各個(gè)部件的材料性能要求很高，特別是擺臂要有非常高強(qiáng)度??并且要具備柔軔性。在荷蘭，Ｂａｒｔ?Ｌ．Ｊ．Ｇｙｓｅｎ、Ｊｏｈａｎｎｅｓ?Ｊ．Ｈ．Ｐａｕｌｉｄｅｓ等車(chē)輛懸架??研發(fā)人員，對(duì)電機(jī)的磁場(chǎng)分布、磁通量等進(jìn)行研究，對(duì)懸架的整體構(gòu)造布局、內(nèi)??部安裝空間設(shè)計(jì)等進(jìn)行研究

｜?．Ｔ?３＾ｉ＇?＇ｉｔ－??—！?”＇Ｔ’＿ｌｌｉ—Ｂ??圖１．?３博世電磁主動(dòng)懸架路試性能對(duì)比??Ｆｉｇ．?１．３?ＢＯＳＣＨ?ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ａｃｔｉｖｅ?ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ?ｒｏａｄ?ｔｅｓｔ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｃｏｎｔｒａｓｔ??２００６至２０１０年期間，國(guó)外的學(xué)者對(duì)電磁主動(dòng)懸架的研宄又有進(jìn)一步的突破，??比如在瑞典，ＦｒｅｄｒｉｋＲｏｓｓ、Ｊｏｎａｓｓｏｎ等科學(xué)家與ＶＯＬＶＯ車(chē)輛研究院合作研發(fā)出??擺臂旋轉(zhuǎn)電機(jī)式車(chē)輛主動(dòng)懸架［１９］，其工作原理是：電機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)搖臂擺動(dòng)，搖??臂擺動(dòng)柔和抑制車(chē)輛懸架的上下振動(dòng)，等同于改善了懸架阻尼效果，達(dá)到主動(dòng)控??制，但是這套系統(tǒng)對(duì)各個(gè)部件的材料性能要求很高，特別是擺臂要有非常高強(qiáng)度??并且要具備柔軔性。在荷蘭，Ｂａｒｔ?Ｌ．Ｊ．Ｇｙｓｅｎ、Ｊｏｈａｎｎｅｓ?Ｊ．Ｈ．Ｐａｕｌｉｄｅｓ等車(chē)輛懸架??研發(fā)人員，對(duì)電機(jī)的磁場(chǎng)分布、磁通量等進(jìn)行研究，對(duì)懸架的整體構(gòu)造布局、內(nèi)??部安裝空間設(shè)計(jì)等進(jìn)行研究
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2892233