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馈能式磁流变半主动座椅悬架特性研究
| 论文题名： | 馈能式磁流变半主动座椅悬架特性研究 |
| 关键词： | 汽车设计;座椅悬架;磁流变半主动座椅悬架;振动能量回收;电路结构 |
| 摘要： | 磁流变半主动座椅悬架是，一种可调座椅悬架，能随着输入电流的变化，产生不同的阻尼力。由于其具有阻尼连续可调、结构简单、耗能少、响应快、可调范围大的优点，在汽车悬架系统上具有广泛应用。与被动座椅悬架相比，具有更好的乘坐舒适性和驾乘体验。但是，磁流变半主动座椅悬架中的主要部件磁流变减振器，在工作的过程中，需要消耗外界能量产生磁场，进而调节阻尼力。磁流变减振器作为耗能原件，主要功用是消耗振动能量进而达到减振的目的。因此，从能量回收的角度出发，如何将部分振动能量收集后，供给磁流变减振器和其他耗能原件使用，是本文的研究重点。本文从磁流变半主动座椅和振动能量回收结构出发，设计了一种馈能式磁流变半主动座椅悬架，利用试验与仿真相结合的方法，对该馈能座椅悬架进行了研究。 在半主动悬架的基础上，研究了馈能式磁流变半主动座椅悬架的结构及原理。首先研究磁流变液成分并制备磁流变液；试制了基于磁流变减振器的半主动座椅悬架样机和基于压电悬臂梁结构的能量同收装置样机；建立了基于白噪声的路面输入模型、座椅悬架自适应模糊PID控制算法、1/4车辆四自由度馈能式座椅悬架模型、能量回收模型，并完成了上述算法及模型的仿真研究。设计开发了包括经典能量回收电路和倍压能量回收电路在内的两种馈能电路，进行了电路设计及LTSpice仿真。 仿真结果表明，当行驶速度为60Km/h时，其输入功率平均值为115.09W，总输出功率平均值为46.79W，单片输出功率约为0.7046W，平均回收效率可达到29.74％o随后完成了基于磁流变减振器的位移特性和速度特性试验。试验结果表明，磁流变半主动座椅悬架，与一般被动座椅悬架相比，减振效果更好。并完成了基于压电悬臂梁结构的能量回收试验。结果表明，单片输出功率约为0.5465W，与仿真结果相近，进一步验证了馈能结构的可行性。 |
| 作者： | 曾宪梓 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 寇发荣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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