摘要：为了预测悬架馈能潜力及实现振动能量回收,针对电磁直线电机悬架结构,建立了1/4馈能悬架数学模型,并利用台架试验加以验证。以馈能功率均方根值为衡量指标,分析了包括行驶工况及悬架参数在内的馈能潜力影响因素,获得了各因素对悬架馈能潜力的影响显著性。在此基础上,设计了能量回收电路及升降压控制规则,运用MATLAB/Simulink对悬架能量回收性能进行仿真,并与无升降压控制规则进行对比分析。结果表明:升降压控制规则使能量回收效率提高了24.1%,所设计的能量回收电路及升降压控制规则能够有效地提高悬架振动能量回收。

摘要：针对悬架控制系统中的输入约束和切换抖振问题,综合考虑悬架系统非线性,提出一种电磁阀式半主动悬架系统的考虑输入约束的模糊切换增益调节滑模控制方法。建立了1/4车辆悬架非线性模型,并利用电磁阀减振器力-速度特性试验建立了电磁阀减振器非线性力学模型。将模糊控制与滑模控制结合设计滑模控制律,降低系统抖振,同时引入辅助系统解决控制输入约束问题。仿真结果表明,所提出的滑模控制器可有效降低控制输入约束和切换抖振对悬架系统性能的影响,改善车辆乘坐舒适性。

摘要：为了改善不同行驶工况下车辆悬架系统的动态性能,提出了一种基于空气弹簧和直线电机作动器的混合空气悬架结构。在分析混合空气悬架结构与原理的基础上,建立了1/4车辆动力学模型、空气弹簧刚度模型以及直线电机作动器阻尼力模型;设计了混合空气悬架的多模式阻尼自匹配协调控制策略,并分析了不同工况下的空气弹簧模式和直线电机阻尼自匹配方法;在不同工况下对悬架的各项动态性能进行了仿真,并开展了台架试验。仿真结果表明,混合空气悬架多模式阻尼自匹配协调控制策略能够适应不同工况条件,改善了悬架各项动态性能。试验结果表明,与被动悬架相比,混合空气悬架多模式阻尼自匹配协调控制下悬架的簧载质量加速度降低了28.08%。

摘要：为提高馈能型磁流变减振器的集成性,降低磁路互相干扰,提出了一种馈能式磁流变减振器结构。应用Maxwell软件建立馈能电机二维仿真模型,分析该结构的馈能特性;搭建减振器活塞1/2二维有限元模型,分析活塞结构参数对阻尼通道磁场的影响,并对活塞进行改进;开展了减振器特性试验。结果表明:改进结构馈能电压最大值为1.141 V,馈能电机对阻尼通道的磁感应强度影响仅为0.14%,影响极小;减振器的特性试验值与仿真值基本吻合,曲线圆润饱满,减振效果好。

摘要：针对以直线电机为作动器的馈能型半主动悬架现有控制方法存在缺陷且电磁阻尼力小等问题,设计了电磁复合式馈能悬架结构,建立了包括电磁复合式作动器(electro-magnetic linear hybrid actuator,EMLHA)的车辆二自由度悬架模型。提出一种由主环与内环构成的半主动控制策略,其中主环通过线性二次高斯(linear quadratic Gaussian,LQG)控制策略得出理想半主动力,并利用蚁群优化算法确定其控制参数。在此基础上,为减小过大电磁阻尼力对半主动控制的扰动,通过分析悬架馈能电路提出电机绕组限流策略,结合减振器阻尼力补偿控制方法共同实现内环控制。最后对所设计的复合悬架及其控制方法进行动力学性能与馈能性能仿真,并与传统直线电机悬架与被动悬架进行对比分析。结果表明:复合悬架能够有效改善悬架动态性能,并且直线电机回馈能量的72.5%被储存至超级电容,说明复合悬架及其半主动控制策略能够在提升悬架舒适性与安全性的基础上回收部分振动能量。

摘要：为减少电动静液压(EHA)主动悬架作动器失效对车辆动态特性的影响,设计了一种基于振动状态估计的EHA主动悬架切换控制策略。建立EHA作动器失效模型,基于卡尔曼滤波算法,以悬架系统状态变量残差与簧载质量加速度作为复合切换条件,设计了一种EHA主动悬架切换控制策略,并进行了仿真和台架试验。结果表明,该切换控制策略在作动器失效后能够进行模式切换,可消除切换紊乱现象,并在短暂时滞后,使EHA主动悬架性能恢复至与正常悬架相近的水平,改善了作动器失效造成的车辆动态特性恶化问题。