自供能量主動懸掛系統(tǒng)研究.pdf

1、本文研究了一類新的懸掛系統(tǒng)，我們稱為“自供能量主動懸掛系統(tǒng)”。其特點(diǎn)是在對車輛進(jìn)行減振的同時，將車輛振動能量吸收，轉(zhuǎn)化為電能貯存起來，并可將存貯的能量用于作動器產(chǎn)生控制作用力。 本文首先探討和研究了自供能量主動懸架的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，并從目前國內(nèi)外機(jī)械和電氣技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，分析電機(jī)作動器、驅(qū)動蓄能電路和直流蓄電源的基本參數(shù)和結(jié)構(gòu)。其次，對汽車自供能量主動懸架進(jìn)行了設(shè)計和分析，分別以單輪兩自由度模型和半車四自由度模型為對象，

2、設(shè)計了LOG控制器，并從隨機(jī)統(tǒng)計的角度分析了系統(tǒng)達(dá)到能量平衡所需要的條件；采用所設(shè)計的LQG控制器，在Simulink環(huán)境下對系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行了仿真分析，并根據(jù)系統(tǒng)仿真的結(jié)果，對直流電機(jī)作動器的參數(shù)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和設(shè)計。再次，以汽車半車四自由度模型為對象，設(shè)計了滑?？刂破骱湍：齈ID控制器，并分別采用這兩種控制策略，對汽車四自由度自供能量主動懸架進(jìn)行仿真，將它們和最優(yōu)控制進(jìn)行對比分析。最后，將自供能量主動懸掛系統(tǒng)應(yīng)用在鐵道車輛的橫向懸掛上

3、，先以四自由度橫向模型為對象設(shè)計了LQG控制器，分析了系統(tǒng)能量平衡存在的條件。然后將該控制算法分別用于四自由度、七自由度和十七自由度的橫向懸掛模型進(jìn)行仿真分析。 本文對自供能量主動懸掛系統(tǒng)給出了切實可行、符合工程實際的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。通過計算和仿真分析，得出了自供能量主動懸掛實現(xiàn)能量平衡所需要的條件，以及在實際運(yùn)行中的動力學(xué)性能和向電源反饋能量的大小，并以仿真結(jié)果為依據(jù)對直流電機(jī)作動器的參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計。這將為進(jìn)一步的開發(fā)和設(shè)計工作