键合图理论在发动机电流变液力悬置中的应用

针对发动机宽频振动的特性,设计开发了一种电流变液力悬置。对键合图理论和电流变液力悬置结构进行了介绍,结合悬置的力学模型,建立了电流变液力悬置的键合图模型,并对模型分析得到状态方程。利用Adams 软件进行仿真分析,比较得出电流变液力悬置比普通液力悬置的隔振性能的优越之处。     

电流变液动力总成悬置系统仿真及试验研究

考虑车架的弹性特性,将电流变效应与液压悬置技术相结合,建立电流变液动力总成悬置系统的数学模型,运用MATLAB软件的Simulink模块对模型的典型工况进行仿真分析,得出在无电场和施加电场情况下的动力总成系统及车架的位移和加速度响应特性曲线.通过电流变液动力总成悬置系统隔振特性模拟试验台进行模拟实验,验证了仿真模型的正确性,仿真和试验数据说明在施加电场条件下,电流变液动力总成悬置系统较无电场作用下的隔振性能优越.     

基于电流变液的机械臂控制系统设计与仿真

电流变液作为可变粘性阻尼器可实现系统的抑振控制,对基于电流变液的单一自由度机械臂进行半闭环控制系统研究,机械臂系统包括:驱动电机,谐波传动,执行机构和电流变阻尼器.并通过极点配置的方法计算阻尼系统和控制系统参数.通过Matlab平台进行仿真计算可以看出:电流变液作为可变阻尼可明显的抑制共振/反共振的现象.并将这种新型控制系统与传统PD控制系统进行对比分析,可以看出电流变液作为可变粘性阻尼器对抑制干扰和振动起到重要的作用.     

发动机磁流变悬置模糊控制研究

在宽频范围内对发动机振动进行积极隔振,对提高汽车舒适性具有重要意义.根据设计的流动模式磁流变悬置,建立磁流变悬置简化力学模型,推导了可控阻尼力表达式.建立发动机磁流变悬置系统六自由度模型,以快速消除发动机悬置点的振动为目标,设计了模糊控制器,仿真研究了模糊控制器设计的有效性.研究结果表明:磁流变悬置较被动液压悬置具有更好的宽频隔振效果,发动机转速对应的二阶主频振动峰值明显减小,力传递率控制在20％以内,模糊控制有效隔绝了发动机振动.     

磁流变发动机悬置系统设计与解耦优化

设计了一种基于磁流变液的发动机悬置装置,并利用有限元分析软件Ansoft Maxwell进行了磁场仿真.介绍了磁流变发动机动力总成悬置系统的减振原理,并对其进行了动力学分析.建立了磁流变悬置系统的动力学解耦计算模型,并通过果蝇优化算法进一步优化磁流变悬置系统的结构参数.     

汽车发动机磁流变悬置动特性及PID控制研究

针对发动机悬置怠速工况下的隔振问题,结合磁流变液体的流变特性,在已有磁流变发动机悬置的基础上改进了悬置结构,设计了带有多个惯性通道的磁流变半主动悬置,建立其力学模型,推导动刚度和阻尼滞后角的表达式,应用软件编制程序对悬置动特性进行仿真,并用试验的方法验证了单惯性通道悬置模型的正确性;建立了考虑悬架等效刚度和等效阻尼的二自由度模型,借助于Matlab/Simulink仿真模块搭建其仿真模型,对该二自由度系统的PID控制进行了仿真分析。研究结果表明,磁流变悬置在PID控制作用下有一定的隔振效果,能够改善车辆平顺性。     

汽车发动机主动悬置模糊控制研究

压电陶瓷作动器作为一种主动作动器,运用到发动机悬置中具有重要的意义。从压电陶瓷作动器力学模型出发,运用实验对其特性进行了研究。同时建立了发动机五自由度主动悬置模型以及路面谱模型;分别设计了基于压电陶瓷主动悬置系统的模糊控制器和SIRMs模糊控制器,并利用Matlab/Simulink软件进行仿真研究。结果表明SIRMs模糊控制相对于传统模糊控制和被动悬置可以有效的减小发动机质心加速度,车身质心加速度以及悬置动行程,同时明显提高了汽车的乘坐舒适性。     

一种挤压模式发动机磁流变悬置的设计与试验研究

为有效隔离汽车发动机的振动,提出一种基于挤压模式的磁流变悬置的结构与工作原理。并对磁流变悬置的磁路进行了理论计算。针对磁路的轴对称特性,采用Matlab/PDEtool建立磁路二维有限元仿真模型,并进行静态磁场仿真分析,确定磁路的主要结构参数。基于磁流变液Bingham模型和流体动力学理论,建立磁流变悬置力学模型。对磁流变悬置进行动态特性试验,并与理论计算值进行对比分析。结果表明试验值与计算值基本吻合,所提出的基于挤压模式的磁流变悬置设计方法是可行的。     

电流变阻尼悬架的半主动控制分析

在介绍电流变液基本特性的基础上,提出了基于电流变阻尼悬架的半主动控制.并建立了1/4车辆动力学模型,给出了悬架系统的状态空间方程.依据随机线性最优控制理论,以车身加速度、悬架动行程和轮胎动位移的加权二次型最小为控制性能指标,设计了LQG控制器;依据模糊控制理论,设计了二输入单输出的模糊控制器,根据经验和理论分析制定了模糊控制规则.运用Matlab/Simulink进行了悬架半主动控制的建模和仿真分析.仿真结果显示,与被动控制相比,半主动控制有很好的控制效果,车身加速度下降超过40%,显著地改善了车辆的平顺性.     

电流变减振器仿真分析

电流变减振器是根据电流变材料具有电流变效应的特性,通过电场来控制电流变流体的流动特性,以实现阻尼力控制。从应用研究的角度出发,将电流变液减振器应用于汽车半主动悬架的减振,通过Matlab/Simulink仿真软件研究模糊控制用于变阻尼汽车半主动悬架控制的可行性。     

磁流变液悬置用于发动机隔振模糊控制

设计了一种基于圆盘挤压模式磁流变悬置,利用试验方法得出了不同激励频率条件下磁流变悬置的循环耗散功与励磁电流的关系.利用磁流变悬置,建立了发动机振动半主动控制的研究模型.提出了一种模糊控制方法,利用转速、加速度和动态拉压力传感器,借助美国国家仪器公司的数据采集和实时控制器,构建了发动机隔振模糊控制试验系统,并开展了怠速和常用工况条件下的发动机振动隔离控制试验研究.研究结果表明,与橡胶悬置相比,基于磁流变悬置的模糊控制系统,能够降低发动机动态激振力传递到支承,并且低转速条件下的振动隔离效果优于高转速条件下的.     

发动机半主动控制液力悬置动特性仿真研究

发动机悬置是隔离发动机振动向驾驶室和基础传递的隔振元件,其设计的优劣直接影响汽车的乘坐舒适性.笔者基于流体力学理论,研究发动机液力悬置惯性通道内阻尼力,对液力悬置建立力学模型和数学模型,进行动特性仿真,从流体力学的角度分析液力悬置的结构参数和液力参数对其动态特性的影响.进行液力悬置的台架试验,确定较可行的惯性通道半主动控制式液力悬置的控制律,从而在较宽的频带内,达到良好的隔振效果.     

发动机半主动液力悬置动特性研究与开发

发动机悬置是隔离发动机振动向驾驶室和基础传递的隔振元件,其设计的优劣直接影响汽车的乘坐舒适性.基于流体力学理论,研究发动机液力悬置惯性通道内阻尼力,对液力悬置建立了力学模型和数学模型,进行了动特性仿真,从流体力学的角度分析了液力悬置的结构参数对其动态特性的影响.进行了液力悬置的台架试验,确定了惯性通道半主动控制式液力悬置的控制律.由此设计开发了通道可调的惯性通道式液力悬置,从而在较宽频带内有效的达到了减振的目的.     

Sliding mode control of a shear-mode type ER engine mount

This paper presents feedback control characteristics of a shear-mode type electro-rheological (ER) engine mount. The field-dependent yield stress of an arabic gum-based ER fluid is obtained using a couette type electroviscometer, and it is incorporated into the governing equation of motion of the ER engine mount, which is derived from a bond graph model. A sliding mode controller which directly represents the field-dependent damping force is formulated by taking into account the stiffness and damping properties of the systems as parameter uncertainties. The controller is then experimentally realized by imposing a semi-active actuating condition. The effectiveness of the proposed ER engine mount is demonstrated showing capabilities of isolating the vibrations due to sinusoidal and random excitations.     

基于键合图理论的发动机悬置隔振特性仿真分析

应用键合图理论,结合Simulink仿真程序,对国产某轿车半主动控制液压悬置进行仿真分析,并用实验验证。结果表明,通过对该悬置系统实施半主动控制,即在其工作状态下调节悬置内节流孔的开度,可以有效地改变悬置系统的动态特性。在振动的低频段内,尤其是在发动机怠速运转的激振频率点附近,可以对悬置系统的动特性进行适应性的调节和控制。实施控制后的液压悬置动特性能够满足悬置系统理想动特性的要求,从而可以降低并迅速衰减汽车怠速运转时发动机的振动,提高汽车的舒适性。     

Optimal design of nonlinear hydraulic engine mount

This paper shows that the performance of a nonlinear fluid engine mount can be improved by an optimal design process The property of a hydraulic mount with inertia track and decouplen differs according to the disturbance frequency range. Since the excitation amplitude is large at low excitation frequency range and is small at high excitation frequency range, mathematical model of the mount can be divided into two linear models One is a low frequency model and the other is a high frequency model The combination of the two models is very useful in the analysis of the mount and is used for the first time in the optimization of an engine mount in this paper Normally, the design of a fluid mount is based on a trial and error approach in industry because there are many design parameters In this study, a nonlinear mount was optimized to minimize the transmissibilities of the mount at the notch and the resonance frequencies for low and high-frequency models by a popular optimization technique of sequential quadratic programming (SQP) supported by MATLAB^(r) subroutine. The results show that the performance of the mount can be greatly improved for the low and high frequencies ranges by the optimization method     

基于磁流变技术的发动机隔振控制

悬置阻尼和刚度可调对发动机在宽频范围内实现积极隔振具有重要意义.在建立发动机3自由度隔振模型基础上,提出用可调阻尼的磁流变阻尼器和可调刚度的磁流变弹性体构成磁流变并联悬置系统,以降低发动机对基座的垂向传递力和抑制横向动反力矩为目标,设计出用仿人智能思想在线修改参数的垂直隔振模糊自适应控制器,并对各磁流变并联悬置的刚度和阻尼进行协调控制.用Matlab对发动机整机隔振进行仿真,搭建出发动机隔振台架试验系统,在宽频激励条件下对不同悬置的隔振效果进行对比研究.仿真表明基于磁流变并联悬置的发动机隔振控制具有明显的优势,台架试验结果表明相对于橡胶和液压悬置,磁流变液悬置能在较宽频范围把力和力矩的绝对传递率降低到约30%以内,可提高乘坐舒适性.     

基于电流变效应的阀控系统研究

以液压控制理论为基础，以电场作用下表现为Bingham模型特征的电流变液体为工作介质对基于电流变效应的阀建立控制方程，对阀控缸系统进行动静态性能分析与仿真。首次建立以蠕动泵为动力源的基于电流变效应的单元件阀性能测试回路系统试验装置，并对该系统回路进行试验研究。理论分析与试验研究结果表明，影响电流变阀控系统的主要因素是电流变材料的性能参数和电极控制尺寸，基于电流变效应的阀的响应时间在毫秒量级之内。     

电流变液力学特性的实验研究

电流变液的力学性能参数是评价电流变液的性能指标之一 ,也是含电流变液智能结构建模所需的基本参数。对电流变液这种新兴的材料 ,其力学参数测试尚没有成熟统一的方法。本文研制了一系列电流变液力学参数专用测试仪器 ,并对所研制的电流变液的基本力学参数进行了系统的测试。结果表明 ,电流变液的拉伸模量和剪切模在屈服转捩前后有明显差异。本文所研制的电流变液在应力应变曲线上无过冲现象 ,其强度满足一定条件下的工程应用要求