主动控制式发动机悬置研究

论文摘要

本文围绕主动控制式电磁液压悬置设计、建模、仿真和试验研究展开,文中所研究的主动控制式电磁液压悬置是将传统的被动惯性通道—解耦膜式液压悬置和电磁作动器有机结合而成,利用了液压悬置良好的低频减振能力和电磁作动器在高频下的振动主动控制功能,从而在更宽频带内主动隔离发动机振动向车内的传递,降低车内噪声,以期更好地改善整车的NVH性能,提高车辆乘坐的舒适性。本文设计并制造了一款适合液压悬置主动控制的微型电磁作动器,理论和试验表明,该电磁作动器,不仅体积小反应灵敏,而且输入和输出物理量满足线性关系,将电磁作动器与液压悬置相结合,研制了本文的主动控制式电磁液压悬置(以下简称主动悬置),并对主动悬置样件进行建模、仿真和静、动特性的试验测试。论文研制了主动悬置硬件在环试验台,应用该试验台对主动悬置的控制算法、隔振效果进行了理论仿真和试验测试,结果表明,本文研究的主动悬置,可以很好的隔离发动机的振动向车内传递,降低车内噪声,对提高整车舒适性,改善整车的NVH性能有重要理论和实际意义。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 发动机悬置的理想特性要求
• 1.3 发动机被动悬置研究的历史回顾
• 1.3.1 橡胶悬置
• 1.3.2 液压悬置
• 1.4 发动机半主动悬置的研究现状
• 1.5 发动机主动悬置的研究现状
• 1.5.1 主动悬置的发展历程
• 1.5.2 主动悬置的模型及动特性
• 1.6 振动主动控制系统的组成及常用控制方法
• 1.6.1 振动消除方法
• 1.6.2 振动主动控制系统组成
• 1.6.3 常用的振动主动控制方法
• 1.7 本文研究的主要内容
• 第二章 电磁作动器设计、仿真及试验研究
• 2.1 各种作动器的性能对比分析
• 2.1.1 电磁作动器
• 2.1.2 压电作动器
• 2.1.3 电致伸缩作动器
• 2.1.4 磁致伸缩作动器
• 2.1.5 液压伺服作动器
• 2.1.6 气动作动器
• 2.1.7 形状记忆合金作动器
• 2.2 作动器的选择
• 2.3 电磁作动器的结构设计
• 2.3.1 电磁作动器工作原理
• 2.3.2 电磁作动器的结构设计
• 2.4 电磁作动器建模
• 2.5 电磁作动器性能仿真分析
• 2.6 电磁作动器试验研究
• 2.6.1 电磁作动器幅频、相频特性试验研究
• 2.6.2 电磁作动器输入电流与输出位移关系试验研究
• 2.7 本章小结
• 第三章 振动主动控制算法研究
• 3.1 自适应控制算法
• 3.1.1 有限脉冲响应滤波器
• 3.1.2 最小均方法的提出
• 3.1.3 最小均方法的改善
• 3.1.4 通道滤波后的x 最小均方算法
• 3.2 基于自适应滤波的振动主动控制算法设计及稳定性研究
• 3.3 本章小结
• 第四章 主动悬置的设计、仿真和试验研究
• 4.1 液压悬置的结构和工作原理分析
• 4.1.1 结构分析
• 4.1.2 液压悬置结构参数分析
• 4.1.3 工作原理
• 4.2 液压悬置的试验研究
• 4.2.1 液压悬置静刚度测试
• 4.2.2 液压悬置动刚度测试
• 4.2.3 数据处理及结果分析
• 4.3 液压悬置建模
• 4.4 液压悬置动特性仿真
• 4.5 主动悬置的结构设计
• 4.6 主动悬置建模与仿真
• 4.6.1 主动悬置的建模
• 4.6.2 主动悬置的动特性仿真
• 4.7 主动悬置的试验研究
• 4.7.1 主动悬置怠速控制动特性研究
• 4.7.2 主动悬置高频动特性研究
• 4.8 本章小结
• 第五章 发动机主动悬置系统仿真研究
• 5.1 主动悬置系统建模
• 5.2 发动机激振源的简化分析
• 5.2.1 单缸机
• 5.2.2 多缸直列发动机
• 5.3 仿真工具的选择及分析
• 5.3.1 Simulink 仿真工具的特点
• 5.3.2 Simulink 积分解法的选择
• 5.4 仿真模型的建立
• 5.5 仿真中的参数
• 5.6 仿真结果及分析
• 5.6.1 不同频率下被动和主动悬置系统的隔振性能仿真
• 5.7 本章小结
• 第六章 主动悬置硬件在环试验研究
• 6.1 硬件在环试验台设计
• 6.1.1 硬件在环试验台设计目标
• 6.1.2 硬件在环试验台构成
• 6.1.3 硬件在环试验台信号处理系统
• 6.2 主动悬置稳态工况硬件在环试验研究
• 6.3 本章小结
• 第七章 全文总结与展望
• 7.1 本文的创新点
• 7.2 研究展望
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢