Vibration Control of Vehicle Suspension System by Electrorheological Damper

Over the past three decades ,vibration control ofvehicle suspension systems has always been the sub-ject of extensive research in order to provide a goodride comfort performance for passengers . The pri ma-ry objective function of any vehicle suspension systemis toisolatethe bodyfromroadway disturbances[1 -5].Generally three types of suspension systems are used,namelythe fully active ,the semi-active and the pas-sive control systems . Compared with the other twosuspensions,the semi-active susp…     

电流变客车减振器的力学分析与最优控制

在减振器中采用电流变液,通过控制电场实时响应路面激励,提高客车对振动响应的智能性。基于车辆1/4动力学模型的分析表明,在0～25 Hz路面激励下,车身加速度、相对动载、悬架动挠度的共振响应峰值分别减小52.9%、52.6%、60.0%。线性二次型最优控制理论的仿真结果表明,主动悬架系统的车身振动加速度减小0.37 m/s2,悬架动挠度值减小4.3 mm,轮胎变形量基本不变(仅约0.1 mm),实现了良好的减振性能,从而提高了行驶平顺性、被动悬架系统稳定性。不同路面状况下所需的场强幅值为3.5 kV/mm、能耗约为225 W,为配套电源的设计提供了依据。     

Fuzzy Control of Semi-Active Suspension Based on 7-DOF Tracked Vehicle

On the basis of analyzing the system constitution of tracked vehicle semi-active suspension,which consists of electrorheological(ER) damper and shape memory alloy(SMA) spring,a seven degree of freedom(7-DOF) dynamic model is established.The change of the elasticity of SMA spring and the characteristics of the ER shock absorber are studied.In addition,the study about fuzzy control logic is also carried out.Simulation of a C grade road under random excitations and definite disturbances is performed.Simulation result shows the fuzzy control strategy,which is used in the control of semi-active suspension system with ER damper and SMA springs,is effective,stable and reliable.     

Fuzzy Control of Semi-Active Suspension Based on 7-DOF Tracked Vehicle

On the basis of analyzing the system constitution of tracked vehicle semi-active suspension, which consists of electrorheological (ER) damper and shape memory alloy (SMA) spring, a seven degree of freedom (7-DOF) dynamic model is established. The change of the elasticity of SMA spring and the characteristics of the ER shock absorber are studied. In addition, the study about fuzzy control logic is also carried out. Simulation of a C grade road under random excitations and definite disturbances is performed. Simulation result shows the fuzzy control strategy, which is used in the control of semi-active suspension system with ER damper and SMA springs, is effective, stable and reliable.     

利用电流变液阻尼器改变切削系统特性的研究

为了进一步对先前研制的一种基于电流变液阻尼器的切削颤振抑制结构进行系统的研究,对其静态和动态特性进行了实验和理论研究。结果证明,这种结构可以显著改变车刀刀杆的固有频率、阻尼性能等动态特性和静态特性,在零电场下刀杆的静柔度约0.5μm/N,电场强度为1.5kV/mm时减小到约0.3μm/N,2kV/mm时减小到约0.2μm/N;在零电场时刀杆的加载和卸载曲线是大致重合的,近似一纯弹性体;而在电场强度为1.5kV/mm和2kV/mm时加载与卸载曲线包绕的面积都明显增大;刀杆的阻尼比在3kV/mm时为0.05127,而1.5kV/mm和0kV/mm时分别为0.02882和0.02163。动柔度曲线显示:随着电场强度的增大,结构的阻尼比增大,共振峰值减小。利用这种结构具有可控动态性能这一优点,可以在线对机床车削振动进行有效控制。     

基于磁流变减振器汽车半主动悬架的最优控制仿真

建立了二自由度1/4汽车半主动悬架模型,在线性最优化理论的基础上设计出磁流变减振器半主动悬架的最优控制器,并在MATLAB/SIMULINK环境下进行仿真,结果表明采用最优控制器的流变减振器半主动悬架有效地改善了汽车行驶平顺性和乘坐舒适性。     

工程应用中的磁流变阻尼器

磁流变液是一种新型的智能材料.磁流变液的快速流变性能使其广泛应用于制造减振阻尼器、制动器、离合器、抛光装置和液压阀等.从设计的角度出发,阐述了磁流变阻尼器的力学模型及半主动控制策略,并对其在工程中的应用及发展前景进行了总结.     

磁流变阻尼器及其研究进展

磁流变阻尼器是应用磁流变体在强磁场下的快速可逆流变特性而制造的一种新型半主动控制装置。本文介绍了磁流变液的组成以及材料特点,即连续性、可逆性、频率响应时间短;从设计磁流变阻尼器的角度,阐述了磁流变阻尼器的构造特点、力学模型以及半主动控制方法;最后介绍了磁流变阻尼器的工程应用,总结了目前其存在的问题及今后发展的方向。     

电流变液及其性能研究

研制了两类不同重量比的电流变液,然后对基于硅油的几种配比的电流变液进行了微观结构研究,发现这一类电流变液的确存在链状结构,链的多少和粗细与液体的重量比和外加电场强度的大小有关。最后对两类电流变液分别进行了静态和动态特性实验,发现液体的重量比和外加电场强度对性能影响很大,所制得的电流变液可以认为是一种宾汉流体。     

含电流变液夹层板振动的模糊控制

基于模糊控制理论，对含电流变液夹层板的振动控制进行了仿真和实验研究。通过动态特性实验识别出仿真所需的振动系统动力学参数，根据不同电场强度下夹层板实测的频响函数曲线，设计出模糊控制律。振动控制的数值仿真及模型实验结果表明，用模糊控制方法控制含电流变液夹层板的振动十分有效，模糊控制器对振动系统的适应性较强，在实际控制时不要求建立系统准确的力学模型，避免了对电流变液夹层进行力学建模的困难。     

基于联合仿真的半主动悬架车辆平顺性

为减少车辆悬架系统开发周期和成本,利用SIMPACK软件建立了车辆1／4悬架多体动力学模型,基于天棚控制策略设计了半主动悬架控制器,并通过MATLAB／SIMULINK编写了控制算法对其进行联合仿真．将采用半主动悬架系统得到的仿真结果与采用被动悬架系统得到的仿真结果进行了对比,车身垂直加速度均方根值减少了30．2％．结果表明,基于天棚控制的半主动悬架可以有效衰减车身的振动,改善车辆的行驶平顺性,从而为车辆动力学系统的仿真分析提供了一种有效方法．     

磁流变阻尼器驱动的智能车辆悬挂控制及实验

针对由新型的磁流变阻尼器驱动的智能车辆悬挂设计要求,提出了一种基于天棚阻尼律实现不对称阻尼特性的半主动控制方案,能有效地抑制驱动电流的“开-关”冲击特性和磁流变阻尼器滞环特性产生的不良影响.将该控制器与四分之一车辆模型相结合,在变幅度谐波、平滑脉冲和随机信号激励下,对该半主动控制器的性能进行了仿真分析,并通过设计的硬件在环测试系统进行了系统的实验研究.结果验证了所提出的智能车辆悬挂设计能理想地实现车辆驾乘舒适性、与路面可靠接触、悬挂空间等多目标悬挂性能,以及对簧载质量变化的鲁棒特性.     

电流变阻尼器用于振动控制的理论及实验研究

简要介绍了电流变液及其力学特性，从理论和实验两方面研究了一种电流变阻尼器在振动控制中的应用。理论分析和实验研究得到了相似的结论：这种电流变阻尼器在低频具有显著的控制振动的效果，随着外加电场强度的增大控振效果更加明显，这种电流变阻尼器具有控制方便，瞬时可控，能耗小，结构简单的特点，为将来应用于实际结构和机械的振动控制打下了基础     

汽车减振器与悬架系统的匹配研究

对汽车悬架减振器与悬架系统的匹配进行了论述,通过理论计算分析,采用不同乘员感觉评价法,正交实验方法进行悬架匹配实验研究,对获得较好的整车乘座舒适性具有指导意义。     

基于改进天棚阻尼的半主动悬架系统动力学与电磁兼容特性分析

磁流变阻尼器(MRD)对实现智能车辆悬架系统具有重要的应用价值. 在建立整车7-DoF悬架系统模型和修正的MRD Bouc-wen滞环模型基础上,应用磁流变(MR)“四分之一”车辆悬架系统的改进型天棚阻尼控制策略,设计了一种对整车4个MR悬架子系统进行独立控制的半主动异步控制器,并考虑整车前、后轮的间距,应用带延时的谐波和平滑脉冲,及实测的随机路面信号作为路面对车轮的激励输入,对MR悬架和被动整车动力学系统的垂直、俯仰和侧倾运动性能进行了系统的比较研究,同时验证了控制器的电磁兼容特性. 结果表明:提出的基于天棚阻尼策略的半主动控制器能理想地改善MR整车悬架系统的乘坐舒适性和操纵安全性等多目标悬架性能,其控制电流的传导与辐射噪声均满足国家标准要求,为进一步开展MR智能车辆悬架系统的半主动解耦控制研究奠定了理论基础.     

车辆半主动隔振系统减振分析

履带车辆半主动悬挂是车辆悬挂系统的发展方向，磁流变可控阻尼器的出现，使车辆悬挂系统实时阻尼控制成为车辆减振的有效方式．基于磁流变体本构关系的Bingham模型，在对自行研制的双出杆剪切阀式磁流变减振器进行实验研究的基础上，对影响磁流变减振器阻尼力的各种因素进行了综合分析．将半主动悬挂系统看成是一个智能材料与结构，其中驱动元件采用磁流变阻尼器，并通过传感元件采集振动信息，依靠信息处理单元对采集到的信息进行分析、处理，进而实时改变磁流变阻尼器的阻尼力，使悬挂系统的工作性能得到改善．建立了四自由度车辆悬挂系统的动力学模型，并应用非线性随机振动理论，在对模型输入进行过滤白噪声简化的基础上。探讨了用FPK法解方程的可能途径．     

粒子表面活性剂用量对电流变效应的影响

通过改变掺杂在粒子表面表面活性剂的数量研究粒子表面特性对液体电流变效应的影响 .用溶胶凝胶法制得无水复合钛酸锶粒子 ,粒子表面掺杂不同质量分数的表面活性剂材料 ,把这些粒子均匀分散在硅油中形成悬浮液 .测试结果表明 ,粒子的表面特性对液体的电流变效应影响巨大 ,表面极性和界面极化与分散粒子的表面状态有密切关系 .     

新型可控磁流液阻尼器的应用研究

可控磁流液(MR)阻尼器具有半主动控制、快恢复、体移小、输入功率低、易安装、安全、可靠、静音、商品化等优点，是近年来国际工程振动抑制领域广泛研究的热点问题，可望取代普通的无源液压阻尼器，成为新一代工程振动抑制阻尼器件，对工程结构性系统减振性能提高带来革命性的突破．论文重点介绍该智能驱动器件的基本工作原理和主要的性能特点，以及描述其阻尼力对相对速度(f-v)工作特性的滞环非线性模型，并结合路面汽车的性能要求，对该类滞环非线性系统的控制问题提出了若干研究方向，有助于加速该新智能驱动器件在实际工程系统中的应用研究。     

基于滑模控制的半主动悬架系统仿真分析

建立1/4车2自由度半主动悬架系统动力学模型,并根据滑模变结构方法设计了车辆半主动悬架滑模控制器。控制器将天棚阻尼系统作为参考模型,把半主动悬架和参考模型间的广义误差动力学引入渐进稳定的滑模动态中,使用等速趋近率改善运动段的动态品质。仿真结果表明,滑模控制器的性能稳定,能有效地提高车辆行驶的平顺性和行驶的安全性。     

Fuzzy Logic Control for Semi-Active Suspension System of Tracked Vehicle

The model of half a tracked vehicle semi-active suspension is established. The fuzzy logic controller of the semi-active suspension system is constructed. The acceleration of driver‘s seat and its time derivative are used as the inputs of the fuzzy logic controller, and the fuzzy logic controller output determines the semi-active suspen-sion controllable damping force. The fuzzy logic controller is to minimize the mean square root of acceleration of the driver‘s seat. The control forces of controllable dampers behind the first road wheel are obtained by time delay, and the delay times are determined by the vehicle speed and axles distances. The simulation results show that this control method can decrease the acceleration of driver‘s seat and the suspension travel of the first road wheel,the ride quality is improved obviously.