基于ADAMS/Simulink/AMESim的油气悬架道路友好性分析

为了合理选择大型工程车辆油气悬架参数以减轻车辆对路面的损伤程度,基于连通式油气悬架单桥四自由度车辆振动模型,考虑系统中蓄能器、液阻、单向阀及管路非线性特性,建立了ADAMS单桥多体动力学模型、AMESim液压系统模型及Matlab路面谱模型,选用“95百分位四次幂和力”作为道路友好性评价指标,进行联合仿真。仿真分析得出了连通式油气悬架各参数对道路友好性的影响规律：在一定范围内,随着蓄能器初始充气压力和悬架缸阻尼孔径的增大,道路破坏系数先减小后增大,随着蓄能器总容积和管路内径的增大,道路破坏系数减小,管路长度对道路破坏系数影响较小。     

可调阻尼阀参数对油气悬架阻尼特性的影

设计了一种阻尼可调的油气悬架,在分析其结构和工作原理的基础上,建立了油气悬架非线性阻尼数学模型.应用Matlab/Simulink软件,分析了可调阻尼阀各结构参数对油气悬架阻尼特性的影响,并对仿真结果进行了试验验证.结果表明,通过合理选择串并联节流孔大小、单向阀最大开度以及单向阀弹簧预压缩量等阻尼阀结构参数,可以得到较为理想的油气悬架阻尼特性.     

油气分离式单气室悬架刚度与阻尼性能研究

在分析油气分离式单气室悬架工作原理和结构的基础上，建立了油气悬架的非线性数学模型。对油气悬架的系统性能作了仿真分析，并通过油气悬架的性能试验验证了模型的正确性。本文还研究了油气悬架的刚度特性和阻尼特性，以及主要结构参数对油气悬架刚度特性和阻尼特性的影响，研究表明油气悬架兼有非线性刚度特性和非线性阻尼特性。     

定量泵负载敏感系统卸荷压力冲击抑制研究

定量泵负载敏感系统在快速卸荷时容易出现压力冲击现象,对系统的可靠性和寿命产生较大危害。三通压力补偿阀是定量泵负载敏感系统中关键的调压元件,本文以三通压力补偿阀为切入点,建立定量泵负载敏感系统功率键合图模型,基于键合图模型推导系统的状态方程,建立Matlab动态仿真模型,探讨系统卸荷压力冲击的抑制方案。基于系统仿真模型,首先对系统卸荷压力冲击的仿真与试验进行对比,验证了仿真模型的正确性;然后,针对三通压力补偿阀的系统压力腔阻尼、阀芯直径、Ls腔阻尼、阀口锥角等关键参数,对卸荷压力冲击影响规律进行仿真;最后,基于关键参数对卸荷压力冲击影响规律的分析,提出了一种"小阀芯、双阀口"型三通压力补偿阀结构优化方案,并对其卸压冲击抑制效果进行了仿真和试验。结果表明,该方案可以有效抑制卸荷压力冲击,优化后系统卸压冲击压差比原系统降低了89%,卸荷压力降低了20%,进一步实现了节能。     

工程车辆油气悬架分数阶建模与特性分析

建立了某型工程车辆油气悬架的运动微分方程,基于油气悬架的多相介质力学特点,引入了分数阶微积分理论,建立其分数阶Bagley-Torvik方程。通过Oustaloup算法设计低通滤波器进行数值运算,求得非线性分数阶微分方程数值解,探讨分数阶模型下悬架的振动特性。通过搭建等比例试验台和建立仿真模型,将分数阶、整数阶仿真和试验数据进行对比。结果表明当分数阶次取0.9时能更好地反映油气悬架运动特性,系统的分数阶模型与实测数据能够更好地吻合,验证了分数阶模型在油气悬架系统模型上的有效性。     

半主动油气悬架系统模糊控

以两自由度悬架模型为研究对象,针对半主动油气悬架系统,提出了以悬架动挠度为控制目标的模糊控制策略,并对系统进行仿真和实车道路试验.结果表明,采用模糊控制的半主动油气悬架在衰减车辆振动、提高车辆行驶平顺性方面优于传统被动油气悬架.     

基于模型参考的混合悬架多模式切换控制研究

混合悬架在单一控制模式下的舒适性、安全性和馈能性存在相互制约问题,本文基于模型参考的方式设计了一种混合悬架多模式切换控制方法,确定了各模式之间切换规则来控制直线电机和可调阻尼进行切换。然后基于Simulink/Stateflow进行了1/4混合悬架的切换控制系统的设计和仿真,并进行了快速原型试验论证。仿真试验结果表明:混合悬架多模式切换控制模型可以有效地进行切换并达到切换目标,提高混合悬架的综合性能。     

汽车磁流变半主动悬架系统设计与试验

为了提高汽车的平顺性和行驶稳定性,设计了一种安装双出杆式磁流变减振器的汽车半主动悬架系统。在分析传统的磁流变减振器力学模型的基础上,提出了一种改进的磁流变减振器多项式模型,建立了基于磁流变减振器的半主动悬架系统动力学模型;设计了磁流变减振器物理样机,进行了磁流变减振器的力学特性试验,获得该磁流变减振器的示功特性和速度特性曲线,并利用试验结果进行了模型参数识别与模型验证。考虑时滞对悬架系统的影响,计算了该磁流变半主动悬架的临界时滞,采用Smith预估时滞补偿控制策略,设计了磁流变半主动悬架模糊时滞控制器;利用Matlab软件进行了磁流变半主动悬架时滞补偿控制仿真对比分析;研制了汽车半主动悬架测试系统,开展了磁流变半主动悬架控制台架试验。仿真与试验结果表明,所研制的磁流变减振器耗能效果良好,控制灵敏;试验建模所获得的改进型磁流变减振器多项式力学模型是正确的。与被动悬架相比,在正弦激励和随机路面谱输入下磁流变半主动悬架的簧载质量加速度下降30%左右,减振效果明显。     

拖拉机液压底盘液控比例流量阀设计与试验

为提高液压驱动拖拉机行驶时的调速稳定性和低速行驶时的平顺性,设计了一种液控比例流量阀。该阀设计有压力补偿功能,以消除压力波动对流量的影响,提高了流量控制精度。通过传统计算和仿真验证的方法对该阀进行结构参数设计。基于阀口迁移理论设计了阀芯节流槽,以增大调速区间。仿真结果表明:该阀控制流量范围为0~5.67×10-3m3/s,流量变化平稳,流量调速控制压力区占总控制压力区间的68.4%;压力补偿阀控制补偿压力在0.3~0.7 MPa的范围内,可使比例换向阀流量稳定。试验结果表明:拖拉机空载、发动机怠速工况时,流量调速控制压力区占总控制压力区间的45%;拖拉机空载、发动机高速工况时,流量调速控制压力区占总控制压力区间的62%;拖拉机重载、发动机怠速工况时,流量调速控制压力区占总控制压力区间的49.5%;拖拉机重载、发动机高速工况时,流量调速控制压力区占总控制压力区间的48.5%;当控制压力为0.78 MPa时,液控比例阀流量稳定在8.33×10-5m3/s;当控制压力为0.84 MPa时,液控比例阀流量稳定在2.5×10-4m3/s。     

电液比例变量泵动态特性仿真与试验

为了提供一个准确的电液比例变量泵动态元件模型,应用在设计系统中以提高系统的精确性,首先对某型号电液比例变量泵进行机械结构参数测绘,确立电液比例变量泵的基本结构参数,然后根据泵、阀性能参数,利用AMESim软件平台建立了比例流量伺服阀和变量泵的仿真模型。通过对压力、流量、比例阀开口量等多种参数的组合控制,对电液比例变量泵动态特性进行仿真测试和试验验证,得到了相吻合的动态响应曲线,验证了模型的准确性,并直观反映出流量、压力双控下,比例流量伺服阀阀芯、斜盘摆角及其系统压力各种变化的动态响应情况。进一步对电液比例变量泵仿真模型中比例流量伺服阀响应速度、阀口开度增益、控制活塞直径等参数对斜盘动态特性影响进行了研究,结果表明比例流量伺服阀响应越高、阀口开度增益越大、控制活塞直径越小,斜盘动态响应越快,但阀口开度增益过大,会导致斜盘响应超调增加,影响斜盘的动态特性。     

开阀速度对油气弹簧阀系设计参数的影响

利用开阀压力与阀片变形以及流量之间关系,建立了阀片厚度和节流缝隙解析设计式。对油气弹簧开阀速度对阀系设计参数的影响进行了分析,建立了阀片厚度和节流缝隙的开阀速度影响系数。通过实例,对阀系参数分别进行了解析设计与开阀速度影响系数推算设计,并对两种方法设计值进行了比较;对阀系设计参数进行校核;对设计油气弹簧进行了特性试验。设计和试验结果表明,阀系参数解析设计方法是准确的,开阀影响系数推算设计方法是可靠的,对油气弹簧设计具有重要参考价值。     

拖拉机驾驶室悬架油气弹簧设计与试验

基于CF700型拖拉机驾驶室悬架参数要求和流体力学理论建立了一种油气弹簧的弹性力及阻尼力模型。计算了油气弹簧关键参数,设计了阻尼可调的油气弹簧。试验研究了激励、节流阀开度及单向阀开度对油气弹簧输出力的影响。试验结果表明,所研制的油气弹簧有较大的阻尼力调节范围,节流阀开度同时对油气弹簧压缩与复原行程输出力有影响,单向阀开度只对压缩行程输出力有影响,节流阀开度对输出力影响较单向阀明显。试验验证了设计思路和方法的有效性,为拖拉机驾驶室油气悬架减振性能的研究奠定了基础。     

履带车辆油气悬挂弹性特性研究

分析了新型肘内式油气悬挂系统的结构特点和工作原理,推导了油气悬挂非线性弹性特性的数学模型,运用LMS仿真软件建立了多体动力学模型及液压仿真模型,提出了一种基于机液系统耦合进行联合仿真的新方法。该方法具有仿真速度快及稳定性好等特点,采用该方法进行联合仿真得到的弹性特性与数学建模的仿真结果基本吻合。通过两种仿真结果的相互验证,证明了建立的弹性特性数学模型及实体联合仿真模型的准确性,为后续实现悬挂主动控制研究奠定了基础。     

电液比例负载口独立控制系统压力流量控制策略

介绍了电液比例负载敏感负载口独立控制系统组成结构和工作原理,建立了该系统的数学仿真模型;针对执行元件的不同工况,分别设计了基于计算流量反馈的速度控制器和基于压力闭环控制的压力控制器,实现了系统的压力流量复合控制;仿真和实验结果表明,该控制系统有较高的速度控制精度和良好的节能效果。通过变参分析,研究负载口独立阀单元频响和阻尼及死区对系统控制性能的影响,为负载口独立阀单元的开发和应用提供理论指导。     

电液伺服油气悬架加载系统控制方法

针对某重型车辆油气混合型悬架试验系统,建立了油气悬架负载的电液伺服驱动力控制系统的数学模型,并分析了负载刚度变化对系统幅值裕量与相位裕量的影响,得到控制参数与负载刚度之间的关系.为了能够提高系统的动态性能,引入根据刚度变化自动进行增益和转折频率调整的二阶校正环节.仿真和试验均表明所提方法对提高试验精度的有效性.     

三角阀片式可调油气弹簧旁通阀流量及阻力特性试验

给出了油气弹簧结构原理图，通过油气弹簧活塞与活塞杆的受力分析，对三角形节流阀片建立了力学模型，对三角形节流阀片的弯曲变形进行了分析，根据旁通阎打开时对油气弹簧所要求的阻尼比，对可调油气弹簧的最大开阀速度和开阀压力进行了分析，对旁通阀的流量进行了设计研究，最后，对油气弹簧阻力特性进行了数字仿真分析和台架试验。由仿真和试验结果可知，旁通阀的流量设计是正确的，旁通闽流量影响可调油气弹簧的阻尼特性。     

基于小波变换的车辆油气悬架信号提取技术

将小波变换应用于油气悬架信号的提取。建立了带有油气悬架的1／4车辆系统动态模型，把B级路面仿真作为系统的输入，得到了非簧载质最加速度曲线和油气恳架输出力曲线，通过小波的分解与重构有效地去除了噪声信号．提取山非簧载质撼加速度和油气悬架输出力信号，为油气悬架系统设计提供了理论依据。     

径向流和圆环流磁流变阀压降性能分析与试验

设计了径向流动式和圆环流动式2种不同液流通道结构的磁流变阀,并分别对其工作原理进行了阐述;推导了径向流和圆环流磁流变阀的压降数学模型。采用有限元法(FEM)分别对径向流和圆环流磁流变阀的电磁场进行了建模仿真,在结构参数和磁场参数相等的情况下分析了径向流和圆环流2种液流通道结构的磁流变阀压降变化规律。搭建了磁流变阀压降性能试验台,对不同加载电流及不同模拟负载下的径向流和圆环流磁路变阀的压降性能进行了试验分析。仿真和试验结果均表明同样结构参数和磁场参数下的径向流磁流变阀产生的压降大于圆环流磁流变阀产生的压降。