高速履带车辆机电悬架惯量分析与滤振缓冲设计

为解决高速履带车辆机电悬架在高频区性能恶化与结构可靠性的问题,分析基于扭杆的机电悬架刚度特性,求解悬架杆系复杂运动关系,计算机电执行器的等效惯性质量,建立考虑惯性质量与负重轮阻尼的2自由度机电悬架模型。量化分析惯性质量对悬架性能的不利影响,得到影响悬架平顺性、部件可靠性的惯性力的频域分布区间与功率谱密度分布区间。根据悬架惯性力的频域分布,以及悬架动挠度的幅频特性,提出滤振与缓冲的措施,建立带有滤振缓冲器的悬架模型。仿真和试验结果表明:滤振缓冲能够有效降低惯性质量影响,在D级路面40 km/h行驶工况下,将原惯性力的均方根值由原2 143 N降低至175 N。同时簧载质量加速度均方根值,由原3.510 8 m/s^(2)降低至1.268 2 m/s^(2)。台架测试证明齿圈应力在采用滤振缓冲措施后得到较大衰减,最大值由519.9 MPa降低为110.1 MPa。通过仿真和试验,验证了滤振与缓冲的措施能够提升机电悬架的性能,有助于解决惯性质量带来的高频区性能恶化的问题。

新型车辆机电悬架的正实优化与性能分析

含有惯容器、弹簧和阻尼器三类机械网络元件组成车辆悬架系统由于元件众多,难以实现工程应用。针对上述问题,基于机电相似性理论,提出一种车辆机电悬架的参数优化设计方法,在综合考虑汽车行驶过程中垂向运动和俯仰运动的四自由度车辆机电悬架半车动力学模型基础上,探索应用机电惯容器的新型车辆机电悬架对汽车动态性能的提升效果。对于车辆悬架的多参数多约束优化问题,在考虑传递函数正实性和悬架动态性能约束的条件下,采用改进的粒子群算法对三种不同模式的车辆机电悬架的主要参数进行优化求解,并利用机电惯容器与外端电网络进行网络综合被动实现。数值仿真结果表明:在单目标优化条件下,新型车辆机电悬架的车身加速度均方根值和俯仰角加速度均方根值分别降低了26.5%和18.3%,在同时考虑双目标优化条件下可降低15.5%和11.4%,所提出的车辆机电悬架的动态隔振性能比传统被动悬架有了显著的提高,为悬架设计方法提供了新思路。

基于空气弹簧的机电悬架模糊控制技术研究

对基于空气弹簧的二自由度机电悬架进行了建模分析,应用模糊控制的方法实现了对机电悬架的主动控制,并对比分析了被动悬架与主动控制的机电悬架减振效果.结果表明,应用模糊控制算法的机电悬架的簧载质量具有较小的垂向加速度.