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集成永磁直线发电机的汽车自供电磁流变减振器研究
| 论文题名： | 集成永磁直线发电机的汽车自供电磁流变减振器研究 |
| 关键词： | 集成永磁直线发电机;自供电磁流变减振器;馈能特性;结构设计;电动汽车 |
| 摘要： | 智能化和集成化是车辆底盘控制系统的发展趋势，磁流变半主动悬架系统以其优异的性能，极大改善了车辆行驶的平顺性和操纵稳定性。近年来，随着人们对能源需求的不断增加以及全球能源短缺问题的不断加剧，自供能技术已成为各国学者研究和关注的热点。如果能设计一种集供电与减振功能于一体的磁流变减振器，不仅能实现汽车振动能量的回收、节约能源，还能提高系统的可靠性，扩大其工程应用范围，其研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文针对某电动汽车磁流变半主动悬架系统的开发，设计集供电与减振功能于一体的磁流变减振器，基于能量流动原理，研究其自供电特性，通过理论与实验研究，探索自供电磁流变减振器创新设计理论与方法。论文主要研究内容如下： ①提出了自供电磁流变减振器设计方案，阐述了其工作原理。提出了基于准Halbach阵列永磁体的直线发电机结构设计方法，推导了发电机性能参数计算公式，建立了磁场分布半解析模型，通过电磁场有限元计算验证其有效性，设计了高效永磁直线发电机。 ②将高效永磁直线发电机集成在磁流变减振器中，设计了组合隔磁机构，有效降低了磁流变减振器线圈磁场与永磁体磁场的相互干扰，实现了自供电磁流变减振器的集成设计。有限元电磁场分析结果表明：组合隔磁机构能有效封闭磁场，降低了磁场间的相互干扰，提高了各部分磁场的工作效率。 ③分析了磁流变减振器能量流动路径，推导了能量流动公式，给出了磁流变减振器自供电准则。通过建立基于自供电磁流变减振器的1/4半主动悬架系统模型，设计基于广义回归神经网络的减振器控制器，研究了不同路面激励下磁流变减振器馈能与耗能关系，从而明确了自供电磁流变减振器的自供电工作范围。 ④研究了结构参数对自供电磁流变减振器减振特性和馈能特性的影响，通过建立多目标优化模型，研究带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)，对自供电磁流变减振器的结构参数进行多目标优化。研究结果表明：多目标优化能赋予自供电磁流变减振器更加优异的综合性能。 ⑤加工自供电磁流变减振器样机，采用电液伺服振动试验台和多通道数字示波器，实验测试了自供电磁流变减振器的减振特性和馈能特性。实验验证了结构设计理论与方法的有效性。 |
| 作者： | 王戡 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 郑玲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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