饋能型半主動(dòng)懸架控制及儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究.pdf

1、饋能型半主動(dòng)懸架能耗低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，既可提升車(chē)輛的動(dòng)力學(xué)性能，又可將部分車(chē)身的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為電能，是研究的熱點(diǎn)之一。在傳統(tǒng)懸架基礎(chǔ)上并聯(lián)單個(gè)直線(xiàn)電機(jī)，構(gòu)建饋能型半主動(dòng)懸架系統(tǒng)，設(shè)計(jì)包含DC_DC變換器的半主動(dòng)懸架控制回路，可進(jìn)行Buck和Boost兩種工作模式的切換，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)信號(hào)的占空比，實(shí)現(xiàn)電機(jī)繞組電流對(duì)參考電流的跟蹤控制，得到理想電機(jī)電磁阻尼力的輸出，達(dá)到饋能型懸架半主動(dòng)控制的目的。將超級(jí)電容作為過(guò)渡儲(chǔ)能裝置，與半主動(dòng)控

2、制回路的輸出端相連，經(jīng)超級(jí)電容模式切換電路及穩(wěn)壓充電電路將超級(jí)電容中的電能最終儲(chǔ)存至車(chē)用電池中。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體方案，基于天棚加地棚的半主動(dòng)控制策略搭建了懸架單輪模型，在MATLAB中對(duì)系統(tǒng)的饋能特性進(jìn)行了仿真分析，完成了儲(chǔ)能裝置的初步選型。分析了系統(tǒng)的阻尼特性和半主動(dòng)控制回路的工作特性，得到了饋能型懸架半主動(dòng)控制回路工作模式切換規(guī)律。
　　第二，分析了硬件電路的架構(gòu)，簡(jiǎn)要敘述了控制系統(tǒng)數(shù)

3、據(jù)處理單元dSPACE的硬件配置及軟件功能。完成了半主動(dòng)控制及儲(chǔ)能系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)，主要包含：半主動(dòng)控制回路中電感及電路主體的設(shè)計(jì)，芯片的選型及拓展電路的設(shè)計(jì)；超級(jí)電容模式切換電路主體的設(shè)計(jì)及開(kāi)關(guān)管的選型分析；穩(wěn)壓充電電路的設(shè)計(jì)及原理解析。
　　第三，將DC_DC變換器應(yīng)用于懸架系統(tǒng)，仿真分析了超級(jí)電容初始端電壓對(duì)懸架系統(tǒng)饋能效率、動(dòng)力學(xué)性能的影響機(jī)理，提出了一種針對(duì)饋能型半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的超級(jí)電容模式切換的控制策略。仿真結(jié)果表明

4、：超級(jí)電容模式切換控制策略對(duì)懸架的動(dòng)力學(xué)性能無(wú)影響，但系統(tǒng)能量回收的效率平均提高了18％。
　　第四，針對(duì)半主動(dòng)控制回路中電流的控制，設(shè)計(jì)了一種模糊-PI混合控制器，并基于dSPACE進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果表明：該控制器能夠?qū)崿F(xiàn)電路中實(shí)際電流對(duì)參考電流的精確跟蹤。
　　最后，在單通道試驗(yàn)臺(tái)上，針對(duì)正弦激勵(lì)和隨機(jī)激勵(lì)兩種輸入，研究了系統(tǒng)的被動(dòng)饋能特性。將DC_DC變換器應(yīng)用于懸架系統(tǒng)，分析了超級(jí)電容初始端電壓對(duì)懸架系統(tǒng)的影響