液压伺服式减振器性能测试系统的设计与开发

为了便于研制开发新型油压减振器并研究高速车辆半主动悬挂,文章设计了一套液压伺服式减振器试验台及其计算机控制系统.该系统以工控机作为控制中心,控制策略采用PID控制,所设计软件能对系统的各种运行参数进行监控.该系统实际应用结果表明,系统控制参数调整方便且运行可靠,能在室内完成减振器性能测试及高速车辆零部件耐久性试验并再现铁道车辆轨道谱.文中还对存在的问题进行分析并提出解决方案,从而使现有系统更加完善,进一步提高了测试系统的性能.     

高速列车减振器组合阻尼特性效应研究

针对我国轨道车辆型号多、不同型号减振器参数差异较大的状况,开展减振器组合阻尼特性效应研究.采用动力学仿真软件SIMPACK建立车辆系统动力学模型,加入实测武广线轨道激励并考虑车辆系统非线性关系,在模拟运行速度300 km/h的情况下得到动力学性能指标,分析抗蛇行减振器和二系横向减振器组合阻尼作用对车辆动力学性能的影响.结果表明:合理的抗蛇行减振器和二系横向减振器组合阻尼参数可明显提高车辆动力学性能,车辆平稳性和稳定性主要受抗蛇行阻尼的影响,受二系横向阻尼的影响较小;建议高速车辆减振器的选取综合考虑阻尼参数的组合效应,适当增大抗蛇行阻尼的同时,合理减小二系横向阻尼,本研究可以为减振器参数的选取和优化提供相应的理论依据.     

减振器硬件在环试验平台的研究与开发

减振器是轿车悬挂系统的关键部件,其性能的好坏直接影响到车辆的操控性、稳定性、乘坐舒适性及整车的品质和性能。运用硬件在环仿真技术对所建立的四分之一车辆模型和减振器实物进行研究和试验,设计了减振器硬件在环试验平台。该硬件在环试验平台可以方便地进行减振器系统的开发、性能检测和性能评价。     

基于RBFNN代理模型的高速机车横向动力学性能多目标优化

针对高速机车横向动力学中的悬挂参数优化问题,首先,以国内某型2B0轴式高速机车为基础,采用SIMPACK软件建立该机车动力学模型;其次,以蛇行稳定性和横向平稳性指标为优化目标,同时兼顾新轮和磨耗轮2种轮轨接触状态,通过拉丁超立方试验设计方法对关键悬挂参数进行采样设计;最后,根据试验设计结果构建转向架悬挂参数映射到机车横向动力学性能的RBFNN代理模型,并利用Sobol敏感性和Pearson相关性分析方法来量化悬挂参数对优化目标的影响程度。研究结果表明：在参数给定优化范围内,机车横向动力学性能几乎不受二系横向减振器节点刚度变化的影响;而蛇行稳定性对一系纵向刚度、抗蛇行减振器节点刚度以及抗蛇行减振器阻尼较敏感,前后司机室横向平稳性对二系横向刚度最敏感,在高速机车转向架设计中应该给予重视。此外,将代理模型结合遗传算法NSGA-Ⅲ搭建快速多目标优化平台,并通过动力学仿真结果验证该平台的准确性,可有效替代车辆系统动力学模型仿真计算及优化。     

颗粒混合式阻尼支重轮缓冲性能研究

履带车辆作业工况复杂恶劣,振动噪音严重,对环境和驾驶员都造成了极大伤害。为改善履带车辆支重轮所受振动冲击,结合了传统橡胶减振器和金属颗粒减振器的优点,制成了颗粒混合式阻尼减振器并应用于履带推土机支重轮上。以某型号履带推土机为例,建立整车缓冲模型。用ANSYS软件对带孔支重轮在三种不同工况下的强度进行分析,结果表明该支重轮强度能满足各工况使用要求。用MATLAB软件仿真分析了该阻尼支重轮的颗粒参数对其缓冲性能影响,并分别对传统支重轮和该阻尼支重轮进行仿真对比分析,结果表明该阻尼支重轮能有效地减少振动冲击。     

节流口可调式减振器的性能分析与试验研究

设计了一种节流口可调式减振器，阐述了该减振器的结构形式和工作原理，对其外特性进行了理论分析．通过试验检验该减振器的性能，建立了阻尼力与步进电机转角之间的关系、试验结果表明，该减振器设计合理，性能稳定，满足设计要求；理论分析与试验结果相吻合．将该可调阻尼减振器应用于半主动悬架控制系统，可以获得良好的振动特性，改善车辆的性能．     

基于整车性能的液压减振器虚拟调校

为使减振器对车辆具有最佳减振效果,利用Rebrouck建模方法,建立了反映液压减振器阀系特性的参数化动力学模型,并将该减振器动力学模型以S-Function的形式嵌入到Carsim^TM的某E-Class整车模型中。以整车动力学性能为优化目标,使用NSGA-II多目标优化算法,在扫频工况下,对车辆前、后轴减振器的阻尼力特性进行了虚拟调校。计算结果表明,经调校以后的液压减振器阻尼特性使得整车的动力学性能得到了较大程度的改善。     

麦弗逊悬架侧载弹簧多目标优化方法

针对麦弗逊式悬架系统中采用的新型不等曲率弯曲螺旋弹簧,以降低麦弗逊悬架减振器的侧载、改善悬架系统综合性能,并降低弹簧元件的生产成本为主要目标,在侧载弹簧理论研究的基础上,结合内点罚函数法、车辆系统动力学仿真和有限元分析,提出一种基于虚拟样机技术的多目标优化设计方法.以某国产小型轿车为例,对这种螺旋弹簧结构参数进行优化设计,并进行了车辆系统动力学仿真、弹簧台架试验和整车强化路谱试验.结果表明,该优化设计方法能使弹簧材料节省2.71%,减振器侧载降低至近似为零,车身加速度功率谱密度第一共振峰幅值降低约24.37%.     

电动汽车试验运行参数监控系统研究

在电动汽车的研发过程中,需要对车辆及关键零部件的运行状态信息进行实时采集和监测,因此设计开发了电动汽车试验运行参数监控系统．首先在下位机开发数据采集器,对车辆信息进行实时采集;然后采用无线通讯技术将下位机采集的数据传给上位机,在上位机实现远程监控及信息管理．实车测试结果表明该系统能够准确、可靠地完成实时数据的采集、传输和管理,具有优良的性能．     

可调减振器及其模糊控制方法初探

车辆振动不仅影响了车辆的行驶平顺性而且还影响了车辆的操纵稳定性传统的被动悬挂由于其阻尼、刚度等结构参数不能随车辆行驶工况的改变而改变,因而在减小车辆振动、提高其行驶平顺性方面受到较大的限制本文介绍了一种用于车辆半主动悬挂系统的阻尼可调的减振器及其工作原理,并对实现阻尼调节的模糊控制方法进行了理论探讨根据车辆行驶平顺性要求,对以减振器工作缸上下腔压力差及其变化率为控制器输入的模糊控制规则进行了分析,得出了初步的模糊控制规则表理论上实现了车辆悬挂系统阻尼随车辆行驶工况的变化而改变对变阻尼减振器及其控制方法的设计、研究具有一定的指导意义     

曲轴扭振减振器特性参数检测系统

研究一种曲轴扭振减振器特性参数的计算机检测分析系统,该系统以强迫振动的幅频特性为基础,根据最大振幅点与１／２最大振幅点的幅频关系得出减振器特性参数（自振频率ｆ０、阻尼比ζ）的计算公式,通过激振器激励扭振减振器振动并采集减振器的响应数据,计算得出减振器的特性参数,试验结果表明,该系统能准确测定减振器的振动特性参数,为减振器生产中的质量控制提供准确的技术参数,用Ｂ－Ｋ信号分析仪对检测结果进行验证表明,该系统检测结果精确可信。     

汽车减振器压缩行程数字仿真

汽车液力式减振器的关键参数是其阻力的响应速度。然而，传统的静态设计是确定系统过瞬态响应达到稳定状态时的参数，以夏利汽车前左减振器为模型，对其压缩行中活塞杆运动速度、阻尼力等对于时间和位函数进行了建模分析和数字仿真。为设计提供依据。为使减振器对车辆动态响应加快，选欠阻尼参数。     

减振器阀片尺寸对阻尼力影响仿真及试验研究

在轨道车辆液压减振器的开发过程中,存在难以精确计算阀片节流孔对阻尼力的影响,以及不合理的节流阀片配置会对行程阻尼特性造成不确定性影响等问题。对减振器复原及压缩行程不同阻尼情况进行建模仿真,并分析不同直径节流阀片对减振器阻尼特性的影响;再对其内部复原、压缩阀片采用不同直径的阀片组进行对比试验,从而验证了模型的正确性。该模型及试验结果对轨道车辆减振器研发设计及性能评估试验具有直接参考价值。     

叶片减振器静密封结构设计与性能分析

研究叶片减振器静密封的主要失效形式与密封性能,并完成其选型与结构设计.结合叶片减振器的密封性能及其对静密封的要求,利用非线性有限元力学分析方法对叶片减振器的O形密封圈结构进行建模、计算.优选O形密封圈结构的使用参数,确定叶片减振器静密封性能失效的准则,为叶片减振器静密封设计、优化与性能研究提供依据.根据叶片减振器的实际工作压力,验证了计算结果准确可信,并通过实车试验的可靠性考核,证明了利用有限元设计静密封结构的方法可行.     

面向感知微系统的系统级设计方法

作为传感器系统的典型代表与技术发展趋势,感知微系统具有尺寸小、功能多与自供电等优势。然而当前的设计方法无法平衡其实用性能与约束性能之间的矛盾,使得其进一步发展陷入瓶颈。该文基于多学科设计优化思想提出一种针对感知微系统的系统级设计方法。该方法根据设计目标与各性能边界条件进行学科划分,在子系统分析器内进行参数分析后代入系统级优化器完成目标优化,最终实现感知微系统的优化设计。以重型车辆检测微系统为例,选取不同的设计目标进行系统级优化,并通过叠层集成的方式研制了验证样机。样机的性能测试结果与设计值相符,且满足优化设计目标的需求。该方法可行性和准确性表明,其能够在设计阶段平衡感知微系统的实用性能与约束性能,实现系统的最优化设计。     

基于电流变减振器的汽车半主动悬架最优控制

设计了一个混合模式电流变减振器，建立了相应的电流变减振器阻尼力数学模型。在l／4车辆动力学模型的基础上，考虑电流变减振器的阻尼特性，对车辆半主动悬架进行了线性二次型最优控制，设计了一个最优输出调节器。确定了最优控制的目标函数和加权矩阵。用龙格—库塔法解出了最优控制的反馈矩阵。仿真结果表明：最优控制能有效的降低车身加速度，提高车辆运行的平顺性和安全性；设计的电流变减振器结构合理，能满足半主动悬架最优控制的需要，电场强度小于3kV／mm；整个控制系统易于实现，能耗低，响应速度快，可用于半主动悬架的实时控制。     

电磁阀控制减振器的性能分析与试验研究

研究了一种电磁阀控制的阻尼连续可变减振器,阐述了该减振器的结构形式和工作原理,对其外特性进行了理论分析。通过试验检验该减振器的性能,建立了阻尼力与输入电流之间的关系。试验结果表明,该减振器理论分析与试验结果相吻合,将该可调阻尼减振器应用于半主动悬架控制系统,可以获得良好的振动特性,改善车辆的性能。     

冲击系统的力学模型及其参数识别

本文提出了一种新的包含非线性因素的冲击系统力学模型，研究了该模型参数测试与识别的基本方法，经实验分析和理论计算取得了基本满意的结果，这一工作希望能为今后冲击减振器的设计，提供更准确的理论模型打下基础。     

起动机性能测试的智能PID控制

针对起动机性能测试,设计一种智能ＰＩＤ控制器,它根据不同控制状态采取不同控制策略,将ＰＩＤ控制与Ｆｕｚｙ推理控制相结合,在线自动整定ＰＩＤ参数,提高了控制系统的适应能力和鲁棒性,改善了系统的动态品质．此外,还介绍了测试系统组成、参数校对技术．实际运行结果表明,该系统检测精度高,快速性能好,可靠性高,能稳定运行于复杂环境的电机生产线上．     

减振器硬件在环实验台构建

指出了传统减振器试验台在车辆动力学仿真中所存在的不足之处,提出了利用硬件在环的方式来实现对减振器的评价和基于整车性能的减振器匹配,描述了在环系统软硬件的详细构成以及各部分的数据交换关系.利用PID控制原理实现了对试验台的精确控制,并结合1/4车辆模型进行了硬件在环的仿真.本试验台亦可以作为车辆控制系统的快速原型平台使用.