少自由度并联机构馈能悬架运动学特性分析

为回收汽车悬架振动能量,提出一种新型少自由度并联机构馈能悬架模型;该并联机构可以将悬架的垂向振动转化为该机构动基座绕z轴的一维转动,以驱动馈能电机回收能量。运用旋量理论对该并联机构的自由度进行分析,根据支链的约束条件,分别应用位姿变换公式和牛顿迭代法建立该并联机构的位置逆解和位置正解约束方程,求得4组实数正逆解。在位置分析基础上,采用一种简单的空间投影方法进行连杆速度的计算;并得到该并联机构动基座旋转周期的一般表达式。最后利用ADAMS进行正弦、阶跃和随机三种输入仿真,验证所建模型的有效性和正确性。

馈能型主动悬架LQG控制研究

在MATLAB/simulink环境中建立2自由度1/4电磁馈能式主动悬架的车辆模型,通过调节PI控制器电路的电流,来控制实际输出的主动控制力,然后利用最优控制理论对LQG控制器进行设计,并以高斯白噪声为路面输入,研究了B、C、D级路面下车辆的动力学性能,并分别计算了其馈能效率。由仿真结果可知,采用PI控制器后,电路输出的实际控制力和理想控制力分别为34.57N和34.62N,其差值为0.14%。采用LQG控制的馈能型主动悬架与传统的被动悬架相比,车身加速度、轮胎动位移和悬架动行程3项车辆的动力学指标分别下降超过了41%,22%和7.5%,由此可知,其可以有效改善车辆的形式平顺性和乘坐舒适性。由不同路面下的馈能效率均为22.14%,说明馈能效率与路面等级无关。

超声电机变摩擦三向接触模型的输出特性分析

针对传统电机的纯滑动平面接触模型分析结果与行波超声电机定转子接触面表现出的实际输出特性存在一定偏差的问题,利用摩擦形变角来阐述定转子在接触面不同性质的摩擦状态,据此分析两者相对运动趋势,并提出一种异于传统纯滑动摩擦状态平面接触模型的变摩擦三向接触模型;在该模型的基础上,构建定转子在接触面的运动、受力及能量损耗状况的数学模型,通过MATLAB仿真获得电机驱动力矩、接触点切向速度以及电机输出效率,计算摩擦界面效率等参数随定转子间距变化的特性曲线,并利用测功机通过实验验证,与传统模型相比,所述模型更加准确地反映了电机的实际工况。