采用3-RCC型并联机构的车辆座椅悬架多维减振

非道路车辆由于经常行驶在非铺装路面上,在行驶过程中会因路面不平、加速减速和转弯变向等情况受到多个方向的冲击振动,且这类车辆的座椅悬架不能有效地衰减此类冲击振动,而目前对于座椅悬架减振的研究多集中在被动减振与垂直方向减振,多维协同主动减振的研究相对较少.为此选用可衰减多维振动的3-RCC并联机构为座椅悬架系统,在ADAMS搭建3-RCC悬架模型的虚拟样机,并且结合主动控制原理,在MATLAB/Simulink搭建控制器,进行ADAMS与MAT-LAB联合仿真.仿真结果表明,3-RCC座椅悬架可实现多维协同减振,并且通过结合主动控制原理,进一步提升了驾驶员的乘坐舒适性.     

基于并联机构的车辆多维减振座椅的设计

车辆系统的振动是典型的多自由度振动,多自由度减振座椅的减振性能是乘员的乘座舒适性的关键。基于并联机构的多维运动原理,构造出一种新型的具有3自由度的汽车并联减振座椅。对该3自由度的汽车并联减振座椅的主体并联机构建立运动学模型,进行了位置理论分析,最后通过ADAMS软件建立减振座椅振动模型并进行减振性能仿真,验证了该减振座椅系统具有良好的减振效果。     

车辆并联多维减振座椅的模态分析

车辆座椅的振动是典型的多维振动。现有一种新型车辆并联减振座椅,能够提供3个自由度的减振形式。对该车辆减振座椅的主体并联机构建立动力学方程,进行了模态分析,确定了座椅系统合理的弹性系数及阻尼系数,然后用MATLAB软件绘制出车辆减振座椅的振动曲线,同时用ADAMS软件进行减振座椅的仿真分析,验证了理论分析的正确性及该车辆座椅有较好的减振性能。     

2-SPS+SR多维减振工程车辆座椅悬架运动学分析

工程车辆对承载能力有较高要求,其悬架刚度大,减振性能差,工作环境恶劣,在垂直、俯仰和侧倾3个方向易受到剧烈振动,严重影响驾驶员身心健康与车辆的操作稳定性。针对此问题,提出了一种应用于工程车辆座椅的2-SPS+SR多维减振悬架。首先,利用单开链理论对该座椅悬架进行一平移两转动的自由度分析;然后,建立位置方程对座椅悬架进行位置分析,给出了该悬架结构位置的正解。并通过对位置方程进行一次、二次求导,得到了悬架的1阶运动系数和2阶运动系数,利用运动系数对并联座椅悬架进行速度和加速度运动学分析;最后,在Adams/view中进行仿真分析并在Matlab中进行数学模型编程仿真,验证了建立的数学模型与理论分析的正确性。该分析结果为后期悬架的控制仿真研究以及工程车辆在三维路面下乘坐舒适性的研究提供了重要参考。     

不同安装位置下3-RPS工程车辆座椅多维减振分析

工程车辆长期在非路面上行驶、作业,在多个方向上极易产生剧烈振动。针对该问题,在对比分析多种并联机构基础上,提出了一种3-RPS并联式座椅机构。利用单开链理论并结合UG仿真,验证了其"一平两转"运动状态,并利用D-H矩阵,对座椅机构运动学位姿正解模型进行了分析。考虑到支链的安装位置不同会产生不同的减振效果,重点在Adams软件中建立了座椅机构模型,针对4种不同安装位置对座椅模型进行减振性能仿真与分析。研究表明,该座椅机构具有良好的减振性能。支链安装在轴线上,则该方向的减振效果优于其他位置,且3条支链呈120°均布安装,减振效果要优于其他安装方式。该研究结果可为不同工作环境下工程车辆并联座椅的安装提供参考依据,对提高工程车辆舒适性、安全性具有重要意义。     

基于3-RPC并联机构的车辆座椅减振装置研究

针对车辆座椅存在的多维振动问题,提出一种采用3-RPC并联机构结合减振耗能元件实现多维减振的方法。首先建立减振装置多体动力学模型与数学分析模型,并应用数学模型位移输入-输出关系验证动力学模型的正确性。以动力学模型为基础,研究人-椅系统三垂直轴向加速度传递特性和冲击响应,仿真结果表明系统三轴向共振频率避开了人体敏感频段和车辆悬架及轮胎共振频率;竖直方向最大传递率为1.43,优于固定式座椅(2.08)和机械减振式座椅(1.87),水平方向减振区涵盖了车载环境激励频段,且受冲击作用时系统上平台各轴向加速度和位移峰值明显低于下平台相应值,说明该减振装置对多维稳态振动和冲击激励均具有良好的衰减性能,可显著改善车辆乘坐舒适性。     

车辆和座椅悬架的集成控制策略研究

在建立四分之一车辆座椅和悬架集成模型的基础上,应用线性矩阵不等式(LMI)优化技术,提出一种主动座椅悬架和车辆主动悬架的鲁棒H∞集成控制策略。以人体垂直方向上的加速度响应功率谱密度为主要控制输出目标,把满足车辆悬架动行程范围、车轮动静载荷比响应和所需的集成控制力要求作为约束条件,设计出了座椅悬架和车辆悬架集成状态反馈控制器。通过仿真软件MATLAB进行了集成控制系统的仿真分析与比较,证明了该方法的可行性和有效性,为车辆主动悬架系统的研究提供了有力的理论依据。     

采用PD控制的变质量座椅悬架主动控制研究

针对座椅悬架负载质量的变化而产生的系统非线性,以及对座椅振动的有效控制等问题,提出了一种基于比例-微分(Proportional-Derivative, PD)控制的变质量座椅悬架主动控制系统。该控制系统建立在几个不同的控制器基础上,主控制器用于评估应在悬架系统中产生所需主动力的实际值,次级控制器用于计算信号的瞬时值,该信号通过其反向模型控制有源元件。建立主动座椅悬架系统模型,对主动座椅悬架控制系统进行设计。对不同负载质量的座椅悬架系统的鲁棒性进行仿真验证,对控制器参数进行优化设计,实现了主动座椅悬架自适应质量识别的精细控制。对优化设计结果进行对比验证,结果表明,质量变化对主动座椅悬架系统的动态性能影响显著降低。在100 kg质量负载时,EM3、EM5和EM6激励信号下,主动系统的座椅有效幅值传递率(Seat Effective Amplitude Transmissibility, SEAT)因子分别降低了49.81%、20.96%和29.85%,同时悬架行程分别降低了4.76%、33.87%和18.18%。所建立的主动控制系统显著提高了座椅悬架的性能,对变化负载质量具有更好的鲁棒性...     

非路面车辆驾驶员座椅6足并联悬架系统拓扑结构研究

针对工程车辆、农用车辆等振动强度大、隔振设施简陋的非路面车辆,提出了一种新型的驾驶员座椅悬架系统--6足并联悬架系统.建立了人椅悬架系统自由振动模型,结合空间具有6自由度的机构形式,根据驾驶员座椅隔振的性能要求进行了6足并联悬架结构形式的分析、比较与选取.仿真结果表明,选定的Stewart 双三角型并联悬架在6个方向均有良好的隔振效果.研究结果对设计多维减振座椅具有指导意义,对提高非路面车辆驾驶员的乘坐舒适性具有促进作用.     

基于H∞控制的车辆座椅主动悬架系统

建立了四自由度的“车-椅-人”悬架系统的力学和数学模型,运用H∞鲁棒控制理论设计了车辆座椅主动悬架系统的鲁棒控制器。并且用MATLAB软件包及Robust-Control-Toolbox对座椅悬架系统进行了仿真分析。仿真结果表明：鲁棒控制策略能很好地抑制座椅主动悬架系统的垂直振动加速度,其减振幅度在共振频率附近能达到50～60％,大大提高了乘坐舒适性。并且,该系统能够承受一定的模型参数不确定性,具有良好的鲁棒稳定性。     

负刚度结构的座椅悬架优化及隔振分析

为进一步提升车辆座椅悬架的隔振性能,利用连杆弹簧负刚度结构与正刚度弹性元件并联的方式,设计了 一种具有准零刚度的座椅悬架系统.基于多 目标参数协调优化原理,进行了结构参数优化,获得了使座椅悬架刚度动刚度趋于准零刚度的最佳值.通过对座椅悬架隔振系统的动力学响应分析,以及仿真实验,验证了座椅悬架隔振系统优化的有效性.研究结...     

三平移多维减振装置动力学及振动特性分析

三平移多维减振装置在工程中具有广泛的应用基础.设计了以3-PRRP(4r)三平移并联机构为主体的多维减振平台,推导了机构的位置逆解的解析式,采用拉格朗日方程建立系统的动力学模型;通过建模仿真方法,分析了系统的力学参数对其振动特性的影响及脉冲激励下系统的减振效果.结果表明,该减振装置具有明显的三维减振作用,可广泛应用于多...     

汽车座椅振动舒适性评价

以ISO 2631对坐姿人体振动舒适性评价为基础,对于特定的座椅振动响应,运用Matiab进行仿真研究,对人体振动舒适性进行定量评价,为不同环境下的座椅设计提供了实验参考.     

磁流变弹性体在汽车座椅减振中的应用

外部环境是造成道路事故的一个主要因素。采用了一种新型智能材料,磁流变弹性体（MRE）作为汽车座椅减振的核心材料,并相应建立了实验装置,通过计算获得了该系统模型在不同磁场下的等效阻尼和等效刚度,运用Simulink软件对汽车座椅减振系统进行了仿真分析。研究结果表明,磁流变弹性体低频阶段具有较好的移频和减幅特性;磁流变弹性体中的金属磁性颗粒在磁场作用下的耦合力成非线性关系,造成磁流变弹性体减振效果在不同励磁电流下呈现非线性;减振效果与外激励的形式有关。     

车辆座椅悬架自适应模糊PID控制及仿真

为提高车辆座椅悬架减振性能,建立了简化的三自由度车辆座椅悬架模型,结合模糊控制与PID控制理论提出了座椅悬架自适应模糊PID控制方法。该方法中以座椅垂直振动速度的误差为控制参量设计了PID控制器,将座椅垂直振动速度误差及误差变化率作为模糊控制器的输入变量,利用模糊控制规则对PID控制器参数进行在线自调整。以C级路面白噪声随机信号为输入,利用MATLAB/Simulink对自适应模糊PID控制器进行了仿真。结果表明:相对于不加控制和PID控制的座椅悬架系统,自适应模糊PID控制方法可以明显改善座椅质心处的垂直振动加速度。     

3-SPR并联机构的隔振性能分析验证

对航天器或者雷达天线进行隔振是减少其受到振动载荷的有效方法.采用一种基于3-SPR并联机构的稳定平台进行主动隔振.建立上平台坐标系、下平台坐标系、全局坐标系,分析推导3个坐标系的姿态变换矩阵,将3-SPR并联机构作为稳定平台进行运动学和静力学特性分析,建立包含下平台和上平台同时运动的运动学公式及其静力平衡方程和静力传递...