收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

车辆主动悬架用永磁直线直流作动器的设计与实验研究

阮德玉  
【摘要】:随着社会的发展、人民生活水平的提高以及高速公路网的大量建设,车速不断提高,人们对汽车的舒适性和安全性的要求也越来越高。悬架系统作为汽车中的重要组成部分,它对汽车的平顺性、操纵稳定性、通用性及汽车寿命等多种使用性能有很大影响。传统的被动悬架系统由于难以兼顾平顺性和操稳性之间的内在矛盾,因此效果有限。对于半主动悬架系统而言,由于不能提供主动力,仅能消耗能量,故其在平顺性与操稳性方面远不及主动悬架系统。在对车辆主动悬架系统的研究中,对于控制算法的研究成果已颇为丰富,而对于动悬架系统的关键部件即作动器方面的研究还显得较为缺乏。基于此,本文围绕车辆主动悬架作动器的关键环节展开研究。 本文基于汽车动力学关系,结合最优控制理论,建立了车辆七自由度运动模型,并进行了相关的仿真分析研究,确定了主动悬架作动器主要工作参数。 针对车辆主动悬架作动器的关键零部件和作动器设计目标,系统地查阅了各种车辆悬架用作动器的应用情况。并在此基础上,考虑加工成本及试验样机的可实施性,选择以磁感应定律为理论基础,设计了一款车辆主动悬架用直线直流作动器,并进行了相关的仿真分析和实验研究。 根据直线直流电动机技术研究成果,对永磁直线直流作动器结构进行了详尽设计,并对作动器进行仿真分析和计算,探讨了结构参数和电源电压对作动器电磁力的影响规律。 对永磁直线直流作动器的驱动控制系统的数学模型进行了推导和分析,给出了闭环控制系统的动态结构,在此基础上提出了数模混合双闭环(位置环和电压环)串级控制方式,为了实现较高的位置控制精度,以满足电压环实时控制的需要,同时保证电压内环和位置外环有足够的带宽,以使闭环控制系统具有较快的动态响应能力。对永磁直线直流作动器控制电路,主要包括电池、直流电压Buck变换器与H型双极式、电压传感器、力传感器、输入与输出信号器、永磁直线直流作动器、工作平台等部件,对其建立起简易的试验测试平台,并针对作动器电磁力开展了实验研究。通过试验测试结果表明作动器的电磁力控制电路满足了车辆主动悬架作动器电磁力的要求。 整个研究证明了本文所设计的作动器产生的作动力满足设计要求;仿真及试验结果也表明,采用本文设计的永磁直线直流作动器可以有效改善车辆的平顺性和操纵稳定性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张磊,刘永光,付永领,何琳;基于磁致伸缩作动器的主动隔振系统分析[J];航空动力学报;2004年06期
2 张磊;束立红;何琳;刘永光;付永领;;磁致伸缩作动器的设计与性能分析[J];海军工程大学学报;2006年04期
3 胡志强;;液压振动台[J];航空精密制造技术;1974年02期
4 方有亮,武哲;配置压电自感作动器智能板振动的主动控制[J];北京航空航天大学学报;2000年01期
5 王馨薇;孙建胜;高智群;宋百京;;TRT机组作动器漏油的原因及解决措施[J];冶金动力;2010年06期
6 孙林峰;樊文欣;;内燃机隔振控制中作动器的动力学仿真分析[J];煤炭技术;2011年01期
7 李鹏飞,刘宏昭;弹性机构振动主动控制中压电作动器/传感器的优化配置[J];机械设计;2004年01期
8 赵德林;王社伟;吴云靖;;基于相对主元分析的飞控系统故障诊断[J];四川兵工学报;2010年11期
9 凌和生;SAE ARP 1281《飞机飞行操纵系统液压助力伺服作动器通用规范》修订情况简介[J];航空标准化与质量;1987年05期
10 徐荣林;B777飞行控制系统简介[J];国际航空;1995年02期
11 朱美玲,赵淳生,汪风泉;电磁力控制柔性转子系统的稳定性和响应研究[J];应用科学学报;1996年03期
12 阎绍泽,吴德隆;空间飞行器自适应结构技术[J];导弹与航天运载技术;1997年06期
13 王存堂,郝燕文,王明智;微型液压系统与主动控制技术[J];甘肃工业大学学报;1997年01期
14 刘福强,张令弥;作动器与传感器优化配置的逐步消减法[J];宇航学报;2000年03期
15 隋允康,邵建义;自适应超静定桁架结构强度控制的研究[J];固体力学学报;2001年02期
16 徐峰,张虎,蒋成保,徐惠彬;超磁致伸缩材料作动器的研制及特性分析[J];航空学报;2002年06期
17 沈祖炜;燃气收缩式作动器——一种新颖高效的着陆缓冲装置[J];航天返回与遥感;2002年02期
18 莫凡芒,孙庆鸿,陈南,洪荣晶;遗传算法在结构振动主动控制中的应用研究[J];噪声与振动控制;2003年02期
19 陈嵘;杜红凯;;MTS作动器控制系统的二次开发——拟静力控制程序[J];建筑技术开发;2010年12期
20 邱法维;黄兴宏;沙锋强;王刚;张宏基;;基于Bouc-Wen模型的阻尼负载模拟器研制[J];液压与气动;2011年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘伟;李贤徽;;噪声主动控制中作动器布放和反馈增益优化[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
2 刘华辉;;民机飞控系统REU及作动器维护测试[A];2011航空试验测试技术学术交流会论文集[C];2010年
3 孙彩仙;庄开莲;田蓉;;微机电系统在空气动力学中的最新应用[A];全国低跨超声速空气动力学文集第一卷(2001年)[C];2001年
4 王晓明;亢战;;多层压电作动器结构拓扑优化设计[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
5 郭农生;周元钧;;复合式余度机电作动器的故障检测[A];第十届中国小电机技术研讨会论文集[C];2005年
6 胡务农;刘向;张玮萍;;非相似余度功率电传作动器研究[A];中国航空学会液压气动专业2005年学术讨论会论文集[C];2005年
7 胡务农;;功率电传作动系统发展策略[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年
8 于黎明;王占林;裘丽华;;基于能源优化的多电飞机混合作动系统配置研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
9 黄德进;丁皓江;陈伟球;;常电势下的层合压电悬臂作动器的弯曲问题[A];第三届全国压电和声波理论及器件技术研讨会论文集[C];2008年
10 李素强;蔡新锁;李素梅;;一种多功能作动器及其高低温疲劳试验方法研究与应用[A];第二届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 阮德玉;车辆主动悬架用永磁直线直流作动器的设计与实验研究[D];重庆大学;2011年
2 来飞;基于电磁作动器的车辆主动悬架研究[D];重庆大学;2010年
3 李华;基于压电传感与作动的锥壳振动特性及主动控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 孙建民;车辆主动悬架系统控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
5 张葆;动载体成像振动主动控制技术的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
6 于明礼;基于超声电机作动器的二维翼段颤振主动抑制[D];南京航空航天大学;2006年
7 韩广才;机械作动器在船舶减振上的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
8 詹训慧;分布式压电智能结构的建模与振动控制[D];中国科学技术大学;2007年
9 杨要恩;基于智能结构的大型可展开天线在轨控制研究[D];西安电子科技大学;2008年
10 闵海涛;汽车动力总成悬置系统的动特性仿真与主动控制理论研究[D];吉林大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孔德文;扁球壳作动器的力学机理及在桁架形状控制中的应用[D];大连理工大学;2010年
2 明鑫;履带式车辆主动悬架研究[D];吉林大学;2011年
3 王熙斌;大跨空间结构减震控制装置的设计与实验研究[D];西安建筑科技大学;2010年
4 武志杰;基于AMESim的车辆主动悬架鲁棒控制研究[D];吉林大学;2012年
5 赵永春;基于Kalman滤波的车辆主动悬架控制策略研究[D];吉林大学;2012年
6 张东昱;双层柱面网壳主动控制及其优化研究[D];北京工业大学;2001年
7 刘文强;车辆主动悬架的模糊PID控制器研究[D];浙江工业大学;2003年
8 刘记心;考虑弹性基础的作动—传感一体化的有源隔振系统研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 孙少勇;大型空间网状天线反射面在轨控制中的作动器/传感器优化配置研究[D];西安电子科技大学;2002年
10 钟柱;飞控系统液压作动器动态仿真及密封性能分析[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;纳米级多作动器微进给平台设计[N];科技日报;2005年
2 穆格工业集团 Bernhard Zervas;浅谈新一代电液蒸汽阀门作动系统[N];中国电力报;2007年
3 记者 张哲浩;西安航空基地两项目揽资8.5亿[N];科技日报;2008年
4 胡晓煜;多电飞机技术的发展[N];中国航空报;2007年
5 吴蔚;F-35采用创新飞行控制系统[N];中国航空报;2006年
6 张晋平;像鸟儿一样飞翔[N];中国航空报;2005年
7 智中和;在学科交叉前沿创新[N];科技日报;2007年
8 ;21世纪的航空前沿技术[N];北京科技报;2002年
9 柳絮恒 傅秋瑛;倾情航空科研升华人生境界[N];科技日报;2005年
10 王 景;让中国超声电机技术走向世界[N];大众科技报;2005年
 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