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基于惯容的车辆馈能悬架性能优化研究
| 论文题名： | 基于惯容的车辆馈能悬架性能优化研究 |
| 关键词： | 汽车馈能悬架;主动悬架平台;无源网络结构;惯容元件 |
| 摘要： | 随着经济发展，车辆保有量迅速提升，与此同时，汽车的能源消耗问题越来越值得注意，有研究表明车辆消耗的能量用于驱动的比例并不高，多数的能量都在车辆行驶过程中通过振动耗散掉了，车辆馈能悬架可以吸收一部分耗散的能量，转化为电能储存起来再利用，本文主要研究基于惯容的无源网络结构对馈能悬架性能影响以及车辆馈能悬架性能优化问题，主要内容包括： (1)对含惯容的四分之一车辆模型进行动力学建模，对馈能减振器进行等效分析，将其等效为惯容与阻尼器并联的形式，介绍车辆的传统性能指标，包括乘坐舒适性、悬架行程、轮胎动载荷。使用六种固定的无源网络结构代替传统馈能悬架中的静态刚度弹簧，分析最优性能及最优参数。使用网络综合法，给出在一阶、二阶网络结构的约束下最优的应用于馈能悬架的网络结构和具体导纳。 (2)馈能悬架区别于传统悬架的特点就是可以吸收振动能量，所以独有馈能相关的指标，对馈能效率指标进行定义，并对其进行给定结构法的单目标优化。简要介绍了性能指标的解析计算方法，并对其中四个结构的馈能效率指标进行了解析计算，对计算结果进行了分析。 (3)简要介绍路面等级划分和使用的路面描述模型，使白噪声信号通过一阶滤波器产生路面输入信号，将动力学模型转化为状态空间模型，利用Simulink搭建仿真模型，选取只含静态刚度弹簧的传统馈能悬架、含弹簧阻尼结构的馈能悬架、含弹簧阻尼惯容结构的馈能悬架进行仿真对比，得出结论，含惯容的无源网络结构应用可以有效提升车辆悬架性能。 (4)使用主动悬架实验平台进行实验验证，对平台的整体组成部分进行了介绍，对其主动悬架的部分进行了着重介绍，包括其不同部件的主要功能和主要参数。通过主动悬架电机模拟道路输入以及不同的无源网络结构。对平台动力学以及状态空间模型进行了建立，搭建实验用模型。分析实验结果，验证了含惯容的无源网络结构提升车辆传统性能的有效性。 |
| 作者： | 胡义晗 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 陈志强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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