收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

磁流变可调阻尼减振器的特性研究

刘韶庆  
【摘要】: 相对于被动悬架,半主动悬架可以同时兼顾平顺性和操纵稳定性的双重要求,成为车辆悬架技术研究的重要内容。磁流变减振器作为一种有前途的悬架系统半主动控制可调阻尼减振器件,已引起了广泛的关注。国外已有商品化的磁流变减振器,并开始应用在某些高档轿车上,但使用过程中还存在着如流变液特性不稳定、工作温升、耐久性、响应特性等方面的问题,技术有待进一步提高和完善,国内对磁流变减振器技术的研究还处于起步阶段。 本文简述了车辆悬架及减振器技术的发展趋势,磁流变技术及磁流变减振器的发展过程和研究现状,结合当前磁流变液及磁流变减振器使用及研究较为集中的问题,对磁流变减振器的阻尼特性、流场特性、温度特性、响应特性,从理论分析和实验研究的角度进行较为深入的探讨。为磁流变减振器的性能提高和在车辆悬架上的应用提供研究依据。 综合分析了磁流变减振器阻尼力常用计算模型的特点,探讨减振器阻尼力的计算模型参数变化规律。对所研究的Lord RD-1005-3磁流变减振器阻尼特性进行实验测试,结果表明了磁流变减振器阻尼力的可控特性和迟滞性。根据采用三角波激励的磁流变阻尼特性测试数据,拟合了其库仑力一电流的关系曲线,拟合方程可以用于系统控制。同时,拟合曲线表明,在小电流范围内两者近似成线性关系,在电流达到1.2A以后,随电流增加库仑力的变化趋势保持平稳,表明了材料磁饱和特性对磁流变减振器阻尼性能的影响。 以流动模式磁流变减振器的流量模型、湍流运动控制方程和计算方法、初始边界条件设定和计算网格划分为主要内容,在Fluent中建立了基于流动模式磁流变减振器的三维动态模型。对流场内压力分布、流场的速度矢量进行数值模拟,分析磁流变减振器内部流场分布的影响因素及流场对减振器阻尼特性的影响。计算结果表明,流场分布与阻尼通道上下表面及活塞结构形状有关,几何形状越复杂越容易导致流场出现紊流,在所计算的速度范围内,都会在压缩复杂表面的几何变化处形成紊流,紊流大小与活塞运动速度成正比,且和振动速度的方向有关。压力分布是影响示功特性的主要因素,正反行程的压力图变化规律极其相似,只是高低压刚好相反,说明了减振器示功图对称的原因。 通过台架实验研究了磁流变减振器阻尼力的高温衰退特性,建立了基于台架实验的磁流变减振器温度变化的理论模型,建立的理论模型可以预测磁流变减振器温度变化历程。试验和理论分析表明,外界激励方式和工作电流大小是导致磁流变减振器工作过程中温度升高的主要因素。提出了考虑散热因素的磁流变减振器结构参数设计条件。建立了基于模糊控制策略的半主动悬架系统振动模型,研究磁流变半主动悬架中减振器发热量的理论模型,分析了行驶车速、路面等级和悬架参数对磁流变减振器发热量的影响。路面等级是影响减振器发热的主要因素,行驶车速对减振器的发热量也有影响,簧载质量的影响较小,非簧载质量和轮胎刚度的变化对发热量有影响,随着非簧载质量和轮胎刚度增加导致磁流变减振器发热量上升幅度增大。在磁流变减振器的选型设计和系统匹配时要综合考虑悬架系统的振动隔离要求和减振器的发热性能。 在对磁流变减振器响应特性研究现状回顾的基础上,理论分析了影响磁流变减振器响应时间的因素,磁流变减振器响应时间和电磁线圈的电感、电阻以及流变液的动力粘度、平板间隙有关。在三角波激励条件下,使磁流变减振器保持匀速率、稳态工作状况时,改变控制电流,测试了磁流变减振器的响应时间,测试表明,电流施加方式和系统特性对磁流变减振器的响应时间有影响,在系统控制过程要考虑环境因素的影响来减小响应时间。 基于对车辆磁流变半主动悬架系统和磁流变减振器动态响应特性的研究,分析了时滞对悬架系统的影响。在时滞动力系统的运动稳定性理论基础上,得出磁流变半主动悬架系统的临界时滞数值解的求值方法,讨论了磁流变半主动悬架动态性能的影响及系统失稳机理,得出磁流变悬架系统临界时滞与可调阻尼减振器的基值阻尼c_e、可调阻尼c_r之间的非线性关系,为系统的时滞控制研究奠定了基础。根据临界时滞数值解理论,结合工程计算的一般原则,运用模糊内模控制对磁流变半主动悬架进行时滞补偿控制,对模糊控制和含时滞补偿模糊控制的悬架系统进行数值仿真,结果表明,进行时滞补偿控制后,簧载质量加速度和车轮动载荷也得到了有效改善,基于磁流变减振器的车辆半主动悬架系统的时滞补偿控制可以进一步改善悬架性能。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈龙,李德超,周孔亢;一种新的车辆半主动悬架控制器设计[J];农业工程学报;2002年03期
2 周立开,陈龙,江浩斌,汪若尘,汪少华;车辆半主动悬架的试验研究[J];兰州理工大学学报;2005年03期
3 赵研;寇发荣;方宗德;;汽车天棚控制半主动悬架模型仿真与性能分析[J];计算机仿真;2006年11期
4 赵治国;余卓平;尹明陆;;半主动悬架磁流变液减振器研究[J];汽车工程;2007年08期
5 宋慧新;李翠芬;;基于频率分析的半主动悬架模糊控制方法研究[J];汽车工程;2008年06期
6 刘建;马明星;;多级可调的车辆半主动悬架控制算法研究[J];扬州大学学报(自然科学版);2008年03期
7 赵以强;郭玲;王海燕;;基于神经网络控制器的半主动悬架的研究[J];农业装备与车辆工程;2009年11期
8 朱华;;车辆半主动悬架联合仿真研究[J];机械设计与制造;2010年12期
9 任萍丽;马承广;;磁流变半主动悬架(MRC)技术之应用[J];汽车与配件;2011年01期
10 朱华;;基于ADAMS与Matlab的半主动悬架联合仿真研究[J];汽车零部件;2009年10期
11 孙涛,黄震宇,陈大跃,蔡良斌;模糊控制在半主动悬架系统中的应用研究[J];汽车技术;2002年06期
12 赵迎生;半主动悬架电子控制系统的研究[J];汽车电器;2002年S1期
13 谢俊,刘军,郭晨海,马履中;汽车半主动悬架的多目标遗传优化[J];农业机械学报;2003年05期
14 王涛;洪家娣;钟礼东;张会明;;半主动悬架自适应模糊神经网络控制的研究[J];机械设计与研究;2006年05期
15 赵霞;白士红;张永发;;汽车半主动悬架的鲁棒控制研究[J];机械设计与制造;2007年09期
16 孙晋厚;索双富;肖丽英;;车辆悬架主动控制系统发展现状和趋势[J];机械设计与制造;2007年10期
17 刘海生;付正飞;;基于Matlab的汽车半主动悬架动力学仿真与分析[J];机电工程技术;2008年08期
18 楼少敏;付振;许沧粟;;基于滑模理论的半主动悬架控制[J];汽车工程;2010年05期
19 任萍丽;马承广;;磁流变半主动悬架(MRC)技术[J];轻型汽车技术;2010年Z4期
20 张慧刚;杨建伟;李捷;贾志绚;;车辆半主动悬架动力学分析及模糊PID控制仿真[J];拖拉机与农用运输车;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李红玉;;液晶光阀的快速响应在立体显示中的重要性[A];中国图象图形学学会立体图象技术专业委员会学术研讨会论文集(第三期)[C];2009年
2 郭华玲;郝晓剑;周汉昌;;某蓝宝石光纤黑体腔高温传感器动态特性研究[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅰ)[C];2008年
3 侯立飞;李芳;杨国洪;刘慎业;;利用CVD金刚石探测器测量软X光辐射温度[A];第十五届全国原子与分子物理学术会议论文摘要集[C];2009年
4 王佳能;温志渝;张流强;;一种基于MEMS技术的红外热探测器研究与设计[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
5 刘传海;;酸度计测试原理及实际使用中的问题解析[A];中国造纸学会薄型纸专业委员会第十二届学术交流会论文集[C];2005年
6 张世举;;Intranet下客户订单的适时响应[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
7 王海先;;简单的激光窄脉冲信号准峰值采样保持电路[A];'99十一省(市)光学学术会议论文集[C];1999年
8 白建忠;;连铸中间包钢水温度快速响应红外比色连续测量系统[A];2008年连铸设备技术交流会论文集[C];2008年
9 姚嘉凌;闵永军;蔡伟义;;车辆磁流变半主动悬架滑模控制试验研究[A];江苏省汽车工程学会第九届学术年会论文集[C];2010年
10 张忠;张强;李万盟;;光缆的余长设计与温度特性分析[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议(OFCIO’2001)论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘韶庆;磁流变可调阻尼减振器的特性研究[D];江苏大学;2007年
2 吴参;车辆半主动悬架非线性特性与控制算法研究[D];浙江大学;2010年
3 陈曦;CAN总线实时性和可靠性若干问题的研究[D];天津大学;2010年
4 李仕生;车辆可变阻尼减振器半主动悬架研究[D];重庆大学;2012年
5 陈杰平;基于磁流变减振器的汽车半主动悬架设计与控制研究[D];合肥工业大学;2010年
6 蒋霁云;基于供应能力和响应时间的供应链瓶颈企业识别的研究[D];西南交通大学;2011年
7 杨文胜;基于响应时间的供应链协同决策与优化模型研究[D];华中科技大学;2004年
8 鲁照权;大时滞不确定过程稳定性及自适应时滞补偿H_∞鲁棒控制研究[D];合肥工业大学;2002年
9 沈娜;主动变阻尼冲击减振系统的控制研究[D];南京理工大学;2007年
10 袁传义;半主动悬架与电动助力转向系统自适应模糊集成控制及其优化设计[D];江苏大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘骥;液晶光阀特殊电光特性的研究[D];汕头大学;2007年
2 张斌;液—固二相流体润滑状态下的温度特性的研究[D];合肥工业大学;2005年
3 段燕军;负荷传感器温度特性的试验问题研究[D];吉林大学;2007年
4 王锋;光学电流互感器的温度特性分析[D];哈尔滨工程大学;2005年
5 马建立;垂直腔面发射激光器的驱动与温度特性自动测试系统[D];长春理工大学;2007年
6 马春武;示温漆温度自动判读与数字图像处理研究[D];南京航空航天大学;2008年
7 吴超;透波材料高Q腔法复介电常数变温测试技术的研究[D];电子科技大学;2009年
8 李锷;光纤陀螺闭环控制与温度补偿技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
9 王军;粘弹性悬架阻尼缓冲件温度特性分析[D];太原科技大学;2009年
10 李红霞;双折射晶体与偏光器件的温度特性[D];曲阜师范大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 引火虫;让你更有面子[N];中国电脑教育报;2005年
2 《计算机世界》评测实验室 吴挺;优派液晶速战速决[N];计算机世界;2005年
3 ;LCD上演霸王别姬 2006市场谁主沉浮[N];大众科技报;2005年
4 凯雷;显示器厂商患了“响应时间依赖症”吗[N];中国经营报;2004年
5 实习记者 徐丽枝;国际巨头纷纷角逐液晶显示器[N];福州日报;2006年
6 林云;液晶电视选购易陷三大误区[N];中华工商时报;2006年
7 清松;美格液晶:做速度先锋[N];中华工商时报;2005年
8 ;低价大屏风暴[N];中国计算机报;2006年
9 魏魁;12ms给我们带来什么?[N];中国电脑教育报;2004年
10 谢杉;色彩——LCD直面的话题[N];大众科技报;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978