基于超磁致伸縮作動(dòng)器的車(chē)輛垂向振動(dòng)主動(dòng)懸架仿真研究.pdf

1、高速車(chē)輛的迅猛發(fā)展給人們出行提供了諸多便利，為經(jīng)濟(jì)區(qū)域化的形成奠定了堅(jiān)實(shí)的交通基礎(chǔ)。與此同時(shí)，車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程的結(jié)構(gòu)振動(dòng)問(wèn)題也隨之加劇，引發(fā)了一系列的不良影響。改善轉(zhuǎn)向架性能的主動(dòng)控制方法是解決上述問(wèn)題的主要途徑之一，因此主動(dòng)懸架控制系統(tǒng)的研究具有重要的研究?jī)r(jià)值且也必將成為未來(lái)懸架系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。針對(duì)主動(dòng)懸架中傳統(tǒng)作動(dòng)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、耗能較大以及減振效果較差等問(wèn)題，本文采用新型智能型超磁致伸縮作動(dòng)器用于主動(dòng)懸架系統(tǒng)，達(dá)到對(duì)車(chē)輛振動(dòng)進(jìn)行控制抑

2、制，提高車(chē)輛運(yùn)行平穩(wěn)性、乘坐舒適性的目的，同時(shí)，本課題對(duì)延長(zhǎng)車(chē)輛零部件和軌道路基的使用壽命、降低對(duì)周?chē)h(huán)境的影響也具有重要的意義。
　　本文首先對(duì)引起車(chē)輛振動(dòng)的根源進(jìn)行系統(tǒng)的分析，利用離散傅立葉變換法將頻域軌道譜轉(zhuǎn)化成時(shí)域形式的軌道不平順；另一方面，對(duì)超磁致伸縮作動(dòng)器的工作機(jī)理、性能要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。在分析車(chē)輛垂向振動(dòng)原理和超磁致伸縮作動(dòng)器伸縮特性的基礎(chǔ)上，分別建立了6-DOF車(chē)輛垂向振動(dòng)模型和超磁致伸縮作動(dòng)器的動(dòng)力學(xué)模型。

3、其次，在提出將超磁致伸縮作動(dòng)器作為車(chē)輛主動(dòng)懸架的力發(fā)生器方案的基礎(chǔ)上，利用基于頻響函數(shù)的子結(jié)構(gòu)法建立了作動(dòng)器與懸架系統(tǒng)耦合關(guān)系模型，揭示了超磁致伸縮作動(dòng)器作動(dòng)規(guī)律和車(chē)輛垂向振動(dòng)之間的耦合性和參數(shù)匹配關(guān)系；通過(guò)對(duì)超磁致伸縮作動(dòng)器的動(dòng)力學(xué)模型用于6-DOF車(chē)輛主動(dòng)懸架模型中的力輸出控制模型和位移輸出控制模型分別進(jìn)行分析，得出超磁致伸縮作動(dòng)器能夠滿足車(chē)輛主動(dòng)懸架中主動(dòng)力的要求，但不能滿足驅(qū)動(dòng)位移要求，因此，本文設(shè)計(jì)了適用于超磁致伸縮作動(dòng)器瞬時(shí)

4、響應(yīng)的位移放大機(jī)構(gòu)，保證了一定的放大倍數(shù)，滿足了超磁致伸縮作動(dòng)器用于車(chē)輛主動(dòng)懸架中的要求。最后，將位移放大機(jī)構(gòu)與超磁致伸縮作動(dòng)器模型相結(jié)合，對(duì)比研究了不同放大倍數(shù)對(duì)超磁致伸縮作動(dòng)器控制效果的影響。并將位移放大機(jī)構(gòu)與超磁致伸縮作動(dòng)器模型連接于車(chē)輛主動(dòng)懸架模型中，在MATLAB/Simulink中搭建基于超磁致伸縮作動(dòng)器的車(chē)輛主動(dòng)懸架控制模型，通過(guò)仿真對(duì)比分析主動(dòng)懸架系統(tǒng)和被動(dòng)懸架系統(tǒng)中的車(chē)輛振動(dòng)響應(yīng)控制狀況，驗(yàn)證了將超磁致伸縮作動(dòng)器用于車(chē)