自供能量主動(dòng)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(dòng)懸掛系統(tǒng)”。其特點(diǎn)是在對(duì)車輛進(jìn)行減振的同時(shí)，將車輛振動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)器、驅(qū)動(dòng)蓄能電路和直流蓄電源的基本參數(shù)和結(jié)構(gòu)。其次，對(duì)汽車自供能量主動(dòng)懸架進(jìn)行了設(shè)計(jì)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(duì)象，

2、設(shè)計(jì)了LOG控制器，并從隨機(jī)統(tǒng)計(jì)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(jì)的LQG控制器，在Simulink環(huán)境下對(duì)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(duì)直流電機(jī)作動(dòng)器的參數(shù)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。再次，以汽車半車四自由度模型為對(duì)象，設(shè)計(jì)了滑?？刂破骱湍：齈ID控制器，并分別采用這兩種控制策略，對(duì)汽車四自由度自供能量主動(dòng)懸架進(jìn)行仿真，將它們和最優(yōu)控制進(jìn)行對(duì)比分析。最后，將自供能量主動(dòng)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(duì)象設(shè)計(jì)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(duì)自供能量主動(dòng)懸掛系統(tǒng)給出了切實(shí)可行、符合工程實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。通過計(jì)算和仿真分析，得出了自供能量主動(dòng)懸掛實(shí)現(xiàn)能量平衡所需要的條件，以及在實(shí)際運(yùn)行中的動(dòng)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(duì)直流電機(jī)作動(dòng)器的參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。這將為進(jìn)一步的開發(fā)和設(shè)計(jì)工作