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发动机磁流变液悬置动特性及其模糊控制研究
| 论文题名： | 发动机磁流变液悬置动特性及其模糊控制研究 |
| 关键词： | 汽车工业;发动机;磁流变液悬置;动态特性;模糊控制 |
| 摘要： | 发动机悬置作为发动机和底盘之间的隔振元件，阻隔因为发动机激励而引发的车架或车身的振动，阻隔因为路面而引发的车身振动传送到发动机。理想发动机悬置的动刚度以及滞后角都应该具有幅频特性，但是发动机被动悬置在整个频率范围内的减振效果并不乐观，在此困难下，产生了发动机磁流变液悬置。对磁流变液悬置低频阶段性能的研究现状中，大部分是对带有一个惯性通道的磁流变液悬置的动态特性进行仿真分析和试验研究，而惯性通道的个数对发动机磁流变液悬置性能影响的研究较少。 本文首先介绍了磁流变液的组成及其流变效应，结合发动机悬置的工作特点，明确发动机磁流变液悬置对磁流变液的性能要求。详细研究了磁流变液悬置的几种工作模式，并推导了流动模式下阻尼力与输入电流的关系式。 在现有磁流变液悬置结构的基础上，简化结构，建立悬置的液力模型。运用键合图理论分别绘制带有不同惯性通道个数的磁流变液悬置的键合图，然后推导动刚度以及滞后角关于频率的计算公式。应用Matlab编写程序对悬置的动特性进行仿真研究，得到了发动机悬置的结构参数及其惯性通道个数对动特性的影响。对单惯性通道磁流变液悬置的动特性进行试验研究，验证了发动机悬置模型的准确性。 研究建立悬置系统模型的三种不同方法:微分方程法、状态方程法和方块图法，以三自由度被动悬置系统为例，介绍了这三种不同方法的建模过程。其中方块图法不同于传统的求导状态方程的方法，它根据键合图元和方块图元之间的转化关系，由键合图绘制方块图。再根据方块图创建Simulink模型，对三自由度被动悬置系统进行了动力学仿真分析研究，建立五自由度被动悬置系统的方块图模型，为下一步的半主动控制研究奠定基础。分别建立了三自由度和五自由度发动机磁流变液悬置系统的半主动物理模型，并应用模糊控制方法对悬置进行半主动控制研究，与被动悬置系统进行对比评价。研究结果表明，磁流变液半主动悬置结合模糊控制方法的情况下有一定的减振效果，乘坐舒适性有所改善。 |
| 作者： | 王倩倩 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 潘公宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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