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电磁混合悬架参数匹配设计与试验研究
| 论文题名： | 电磁混合悬架参数匹配设计与试验研究 |
| 关键词： | 电磁混合悬架;参数匹配;力学性能;馈能模式;模拟试验 |
| 摘要： | 传统被动悬架弹簧刚度与减振器阻尼为定值，难以适应各种路况及驾驶者的更高需求，电磁悬架的发展弥补了传统被动悬架的不足。电磁主动悬架性能优越，但耗能巨大，限制其广泛应用；电磁半主动悬架耗能小，但是控制效果不如电磁主动悬架。且电磁悬架中包含电机结构，降低了系统的可靠性，使其不具备Fail-safe特性。为此，本文提出并设计了一种高可靠性的电磁混合悬架系统，旨在提高悬架动力学性能的同时，减少系统能耗。主要研究内容如下： 首先，从结构和控制方式两方面提出了电磁混合悬架的概念。在结构上，将弹簧、直线电机、被动可调阻尼器并联，提高了系统的可靠性；在控制方式上，电磁混合悬架结合主动控制与半主动控制的优点，形成混合控制，该控制方式具有控制效果优越、能量消耗小的特点。同时，设定了电磁混合悬架多种工作模式，包括：舒适模式、运动模式、综合模式、馈能模式，旨在兼顾其动力学性能及耗能/馈能特性。 然后，进行了电磁混合悬架系统参数设计，包括：LQG加权系数、弹簧刚度及被动可调阻尼器四档阻尼系数，并将电磁混合悬架与电磁主动悬架、传统被动悬架进行动力学性能、耗能/馈能特性仿真对比，验证了电磁混合悬架系统的可行性和参数设计的合理性。 最后，进行了直线电机阻尼特性试验以及基于dSPACE快速控制原型的1/4电磁混合悬架台架试验，验证了试验与仿真中直线电机阻尼特性的一致性，对电磁混合悬架动力学性能以及馈能特性进行试验研究，试验结果与仿真结果较为一致，从而验证了电磁混合悬架系统结构的有效性和控制方法的正确性。 研究表明，电磁混合悬架在舒适、运动、综合模式下，能够在提高悬架动力学性能的同时，相比电磁主动悬架大幅减少能量消耗；在馈能模式下，悬架动力学性能与传统被动悬架相差不大，但能够实现能量回收。 |
| 作者： | 钱禹辰 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 汪若尘 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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