磁流变减振器建模与试验

建立较为精确的磁流变减振器阻尼力模型是设计控制策略并获得良好控制效果的关键。基于流体动力学理论和磁流变液流变特性,对阻尼通道内磁流变液进行流体动力学分析,详细推导磁流变减振器阻尼力模型。结合阻尼通道处磁场有限元分析,完善阻尼力模型。最后试验测试自制磁流变减振器在不同励磁电流和不同活塞速度下的示功特性和速度特性,利用试验数据对模型进行系数辨识,建立磁流变减振器简化力学模型。研究结果表明,励磁电流小于0.8 A时,输出阻尼力试验值与计算值较吻合,当励磁电流增大,阻尼力试验值与计算值最大相差约100 N,计算值相对于试验值的误差在19%以内,该简化力学模型能描述磁流变减振器的基本力学特性,能为半主动悬架控制研究提供理论指导。

大载荷液压阻尼器振动试验台刚度优化

试验台系统动态刚度影响大载荷液压阻尼器阻尼特性测试精度。振动载荷作用下试验台系统变形包括结构拉伸变形和螺纹动态游隙,对各部分变形值进行了计算分析,通过标定试验测得了试验台结构实际刚度,在分析和标定的基础上优化了试验台的结构,优化后试验台系统刚度显著提高,使得振动测试结果更加准确地反映阻尼器的液压阻尼特性。文中研究工作为大载荷动态振动试验台的结构设计提供参考。

阻尼器试验台架液压夹紧装置的分析设计

应用有限元方法对所设计的阻尼器试验台的液压夹紧装置进行了分析,在此基础上校核了夹紧装置的强度,分析了液压力、横梁与导向柱配合间隙等因素对夹紧力的影响。试验结果表明,设计达到了使用要求,同时理论分析与试验结果比较吻合。

车辆半主动空气悬架系统设计与试验

建立了半主动空气悬架系统数学模型,设计了可调阻尼减振器、半主动悬架控制器以及台架试验系统。在仿真的基础上,进行了可调阻尼减振器试验与半主动空气悬架系统1/4模型台架试验,分析了半主动空气悬架及其控制系统对车辆动态性能的影响,计算和试验结果基本吻合,提高了车辆的乘坐舒适性。

可调减振器阻尼控制与半主动悬架的试验研究

建立车辆半主动悬架1/4模型,提出可调减振器阻尼控制的实现方法,设计半主动悬架台架试验系统。在可调减振器试验的基础上,建立了可调减振器阻尼与步进电机转角之间的关系。最后,对半主动悬架1/4物理模型进行了台架试验。结果表明,试验系统稳定可靠,阻尼控制易于实现,半主动悬架能较好地适应不同的路面输入,为半主动悬架及控制系统的进一步研究奠定了基础。

基于天棚On-Off控制的磁流变半主动悬架研究

以平行平板流动模型和Bingham模型为理论基础,推导了磁流变减振器的阻尼力计算公式.在车辆悬架动态性能模拟试验台上对磁流变减振器的示功特性和速度特性进行了试验验证.最后基于天棚on-off控制,利用dSPACE搭建了实车试验平台,并进行了实际越野路面的道路试验.试验结果表明:与传统被动悬架对比,磁流变半主动悬架能够很好地抑制车身以及驾驶员座椅的低频共振峰值,降低车身垂向振动幅值,提高车辆行驶平顺性和乘坐舒适性.

基于磁流变技术的发动机隔振控制

悬置阻尼和刚度可调对发动机在宽频范围内实现积极隔振具有重要意义。在建立发动机3自由度隔振模型基础上,提出用可调阻尼的磁流变阻尼器和可调刚度的磁流变弹性体构成磁流变并联悬置系统,以降低发动机对基座的垂向传递力和抑制横向动反力矩为目标,设计出用仿人智能思想在线修改参数的垂直隔振模糊自适应控制器,并对各磁流变并联悬置的刚度和阻尼进行协调控制。用Matlab对发动机整机隔振进行仿真,搭建出发动机隔振台架试验系统,在宽频激励条件下对不同悬置的隔振效果进行对比研究。仿真表明基于磁流变并联悬置的发动机隔振控制具有明显的优势,台架试验结果表明相对于橡胶和液压悬置,磁流变液悬置能在较宽频范围把力和力矩的绝对传递率降低到约30%以内,可提高乘坐舒适性。

电液伺服减振器性能试验台负载特性研究

根据减振器工作原理及其试验规范 ,在分析试验台负载特性的基础上 ,建立了减振器性能参数与电液伺服系统特征参数的关系 。

减振器试验台机构误差分析与补偿措施

系统分析了机械激励式汽车减振器试验台机构误差产生的原因及对测试结果产生的不利影响,并依据插值原理提出有效的补偿措施。

电液伺服减振器性能试验台

本文在介绍电液伺服减振器性能试验台测控原理和基本组成的基础上,阐述了其微机测控系统、电液伺服激振系统的组成和功能以及性能特性曲线。试验结果表明:试验台使用方便,运行平稳,激振频率、行程和速度可调并能模拟输入实际工况,测试效率和测试精度均满足要求。

半主动悬架及其控制系统的设计与研究

设计了一种节流口可调式液压减振器,通过理论分析和阻尼特性试验,得出了阻尼力与步进电机转角之间的关系。在此基础上,设计了半主动悬架控制系统,建立了半主动悬架试验物理模型,并进行了半主动悬架系统试验研究。结果表明,设计的半主动悬架及其控制系统性能稳定可靠,其动态性能明显优于传统被动悬架。

减振器试验台参数选择和负载特性研究

汽车悬架减振器电液伺服试验台是进行汽车减振器性能试验的关键基础设备。作者通过对路面不平度的统计特性分析,提出了试验台各主要性能参数选择的理论和方法,计算出了试验台主要的性能参数,并对试验台的负载特性进行了分析,分析的结果为试验台的设计及液压元件的选择提供了理论依据。

城际交通车辆永磁体磁流变阻尼器悬架的研究

为提高城际交通车辆的平顺性,将永磁体引入普通磁流变阻尼器,对其悬架进行研究。首先,根据城际交通车辆的工况特点,考虑减小阻尼器调控电流等因素,对阻尼器的磁路进行设计、计算永磁体尺寸参数,在此基础上,建立该悬架数学模型与仿真模型;然后,分别以高速公路工况和城市道路工况进行仿真;最后搭建1/4悬架试验台,进行台架试验。仿真与台架试验结果表明,所设计的悬架系统可以提高汽车的平顺性,其调控电流普通磁流变阻尼器有所减小。

核电站大型阻尼器动态性能试验台架设计

为填补国内核电站大型阻尼器动态性能试验设备的空白,解决阻尼器动态性能研究的瓶颈问题,为我国核电站大型阻尼器的国产化及在役自主运维提供保障,设计了一套核电站大型阻尼器动态性能试验台架,该试验台架具备双动力头工作、液压系统驱动、多传感器检测和全数字控制等特点,并具备满载、满频、连续在线、仿工况测试的能力。试验结果表明:所设计的试验台架能够全面满足核电站大型阻尼器的动态性能实验要求。

电流变技术在车辆减振装置中的应用研究

电流变技术应用于车辆减振控制具有响应速度快、阻尼无级可调、能耗低等特点,可以通过适当的控制规律实现对结构振动的最优控制。本文通过对充气式电流变减振器原理进行分析,讨论了减振器阻尼力计算公式,它包括电流变液基础粘度引起的本底阻尼力、由电场作用引起的电致阻尼力和气室气体引起的压力三部分。开发了一种结构简单的充气式电流变液体减振器,对影响减振器性能的主要结构参数进行了分析讨论,给出了减振器设计中参数选择的一般原则和应注意的问题。通过台架实验,对所设计的电流变液体减振器性能进行了考察,得到了较好的示功图和速度特性曲线,为车辆路试奠定了基础。

磁流变液双质量飞轮的设计及性能

为满足车辆不同工况时双质量飞轮应具有不同扭转阻尼的要求,结合磁流变液在磁场作用下的流变特性,将磁流变液应用到双质量飞轮中,通过对二级分段刚度曲线和弧形弹簧参数的设计,以及对电磁回路磁场和工作间隙阻尼力矩的分析,设计、制作了一套可通过励磁线圈电流来控制扭转阻尼的磁流变液双质量飞轮装置,并通过静态特性试验验证了其使用性能.文中还建立了AMESim动态仿真分析模型并进行了台架试验验证,结果表明,所设计的磁流变液双质量飞轮可通过控制励磁线圈电流来实现其扭转阻尼的半主动控制.

Measurement Studio与VC++联合编程开发液压减振器试验台测控系统

本文采用VC++和Measurement Studio联合编程方式,开发了液压减振器试验台的测控系统软件,将液压减振器试验台测控系统的信号产生、数据采集、数据分析、图形显示等功能融为一体,其软件的程序代码量小、运行速度快、可靠性高。

液力忆惯容器装置建模与特性试验

针对液力忆惯容器装置已有数学模型忽略因素过多的问题,考虑油液的惯性、动力学黏度以及装置内部的干摩擦,建立符合工程实际的非线性数学模型.试制液力忆惯容器装置样机,并进行台架试验.结果表明,当位移激励的频率较低时,液力忆惯容器装置提供的惯性力、黏滞阻尼力较小,可以近似等效为干摩擦阻尼器;当激励的频率较高时,装置等效为理想忆惯容器、非线性黏滞阻尼器、干摩擦阻尼器三元件并联.装置的输出合力、惯性力、阻尼力试验值与仿真值最大偏差分别为5.70%、9.15%、5.47%,惯质特性曲线和寄生阻尼特性曲线的试验值与仿真值最大偏差分别为4.23%和8.50%,表明数学模型准确可靠,能够满足工程需要,为液力忆惯容器装置在减振系统中的应用奠定了基础.

一种汽车磁流变半主动悬架的研制

为了改善车辆平顺性和行驶安全性,设计了一种基于单出杆式磁流变减振器的汽车半主动悬架。在分析传统的磁流变减振器力学模型的基础上,提出了一种改进的磁流变减振器多项式模型,试制了磁流变减振器样机,进行了磁流变减振器的力学特性试验,设计了半主动悬架天棚控制器、地棚控制器和LQG控制器,进行了不同控制策略的对比仿真分析,开发了磁流变半主动悬架试验测试系统,开展了该磁流变半主动悬架的LQG控制台架试验测试。结果表明,所研制的磁流变减振器耗能效果良好,能够最大限度地发挥振动衰减功能。与被动悬架相比,在4Hz和5Hz正弦激励下磁流变半主动悬架的簧载质量加速度分别降低15.80%和23.36%,在随机路面激励下簧载质量加速度降低19.46%。

汽车磁流变半主动悬架系统设计与试验

为了提高汽车的平顺性和行驶稳定性,设计了一种安装双出杆式磁流变减振器的汽车半主动悬架系统。在分析传统的磁流变减振器力学模型的基础上,提出了一种改进的磁流变减振器多项式模型,建立了基于磁流变减振器的半主动悬架系统动力学模型;设计了磁流变减振器物理样机,进行了磁流变减振器的力学特性试验,获得该磁流变减振器的示功特性和速度特性曲线,并利用试验结果进行了模型参数识别与模型验证。考虑时滞对悬架系统的影响,计算了该磁流变半主动悬架的临界时滞,采用Smith预估时滞补偿控制策略,设计了磁流变半主动悬架模糊时滞控制器;利用Matlab软件进行了磁流变半主动悬架时滞补偿控制仿真对比分析;研制了汽车半主动悬架测试系统,开展了磁流变半主动悬架控制台架试验。仿真与试验结果表明,所研制的磁流变减振器耗能效果良好,控制灵敏;试验建模所获得的改进型磁流变减振器多项式力学模型是正确的。与被动悬架相比,在正弦激励和随机路面谱输入下磁流变半主动悬架的簧载质量加速度下降30%左右,减振效果明显。