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低速重载馈能减振器参数优化分析
| 论文题名： | 低速重载馈能减振器参数优化分析 |
| 关键词： | 电动汽车;馈能减振器;正弦位移激励;电磁阻尼力;参数优化 |
| 摘要： | 电动汽车已经成为乘用车辆发展的重要方向，其节能减排技术对增加续驶里程尤为重要。传统汽车减振器在减振的同时造成了振动能量的浪费，加大了碳排放与环境污染等问题，且其具有油液易泄露，进而导致阻尼失效等问题。因此，本论文设计了一种基于滚珠丝杠副的馈能减振器，缓解电动汽车“里程焦虑”，研究其阻尼及馈能特性，并针对其性能展开参数优化分析，具体内容如下: 首先，基于机电耦合理论，建立基于正弦位移激励和路面随机位移激励的减振器阻尼与电学特性理论模型，将阻尼力分为惯性阻尼力、电磁阻尼力和机械阻尼力，具体分析了不同的工作状况以及不同的外接负载电阻对馈能减振器阻尼输出的影响，以及不同工作条件及路面等级下的减振器的能量回收性能。 其次，采用基于方差的全局灵敏度分析方法，对馈能减振器的阻尼与馈能特性进行参数灵敏度分析，对激励幅值、频率、负载电阻、电机反电动势常数、电机电磁转矩常数、丝杠、电机减速器传动比等参数进行综合研究。结果表明，对于阻尼特性，在外部条件下，负载电阻对等效阻尼系数的影响最大，而对于结构参数，电机减速比对等效阻尼系数的影响最大;对于馈能特性，在外部条件下，负载电阻对输出功率同样影响最大，而对于结构参数，电机反电动势常数对输出功率的影响最大。基于参数敏感性分析的结果，以某型轻型货车为例，针对车辆的平顺性和减振器馈能特性，提出了不同结构参数下的最佳外接电阻和外接电阻范围的确定方法，并采用遗传Ⅱ算法进行参数优化匹配，以兼顾减振性能与馈能性能，优化后的汽车在A级路面上的车身垂向加速度均方根值平均减少了25.2％,而减振器的馈能功率提升了51.5％。 最后，对馈能减振器展开试验分析，试验包括台架试验和实车试验，加工减振器初代样机并对其展开台架试验，验证减振器理论模型的正确性，并对参数优化前后的减振器馈能性能展开试验对比分析。设计加工减振器二代样机，将其安装在电动沙滩车上，在较平滑道路上展开实车电能回收性能测试。 |
| 作者： | 丛枭杰 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 关栋;王永 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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