吉林大学学报(工学版) ›› 2019, Vol. 49 ›› Issue (3): 881-887.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20171291
Xing⁃ye WANG(),Jin⁃qiu ZHANG,Guo⁃qiang LI,Zhi⁃zhao PENG
摘要:
设计了一种基于伺服电机和齿轮齿条结构的作动器,理论分析了作动器输出阻尼力的两个组成部分:机械摩擦阻尼力和惯性力,并给出了各自的计算方法。采用典型的正弦激励,通过与传统减振器被动阻尼的对比,分析了引入惯性质量对作动器阻尼特性的影响,并通过台架试验进行了验证。结果表明:作动器阻尼力的计算方法是合理的,能够较好地拟合作动器阻尼力的实际值;同时,作动器的惯性质量会导致最大阻尼力增大、阻尼非线性特性增强,不利于其主动控制;结构空程间隙导致作动器高频换向时阻尼力波动明显,在作动器的结构设计过程中,应通过优化设计减小其惯性质量和空程。
中图分类号:
1 | BartL J G, TomP J S, JohannesJ H P, et al. Efficiency of a regenerative direct⁃drive electromagnetic active suspension[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology,2011,60(4):1384⁃1393. |
2 | 来飞,黄超群. 采用电磁作动器的车辆主动悬架的研究[J]. 汽车工程,2012,34(2):170⁃174. |
LaiFei, HuangChao⁃qun. An investigation into vehicle active suspension with electromagnetic actuator[J]. Automotive Engineering,2012,34(2):170⁃174. | |
3 | KavianipourM. Investigation of the passive electromagnetic damper[J]. Acta Mechanica,2012,223(12):2633⁃2646. |
4 | YuChang⁃miao, WangWei⁃hua, WangQing⁃nian, et al. Property analysis of an electro⁃mechanical regenerative damper concept[C]∥ASME 2011 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference, Washington DC,2011. |
5 | WeeksD A, BenoJ H, GueninA M. Electromechanical active suspension demonstration for off⁃road vehicles[C]∥SAE Paper,2000⁃01⁃0102. |
6 | LiZ J, ZuoL, LuhrsG, et al. Electromagnetic energy⁃harvesting shock absorbers: design, modeling, and road tests[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology,2013,62(3):1065⁃1074. |
7 | ZhangJ, ChenS, ZhaoY. Active suspension with optimal control based on a full vehicle model[J]. Journal of Beijing Institute of Technology,2016,25(1):81⁃90. |
8 | RizviS M H, MuhammadA,AbdulQ K, et al. H∞ control of 8 degrees of freedom vehicle active suspension system[J]. Journal of King Saud University(Engineering Sciences),2018,30(2):161⁃169. |
9 | HuangYing⁃bo, NaJing, WuXing, et al. Adaptive control of nonlinear uncertain active suspension systems with prescribed performance[J]. ISA Transactions,2015,54:145⁃155. |
10 | 于长淼,王伟华,RakhejaSubhash,等. 双超越离合器式电磁馈能阻尼器原型机试验测试与分析[J].吉林大学学报:工学版,2012,42(2):292⁃297. |
YuChang⁃miao, WangWei⁃hua, RakhejaSubhash, et al. Experiments and analysis of the dual⁃overrunning clutches electro⁃mechanical regenerative damper prototype[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition),2012,42(2):292⁃297. | |
11 | 刘松山,王庆年,王伟华,等. 惯性质量对馈能悬架阻尼特性和幅频特性的影响[J]. 吉林大学学报:工学版,2013,43(3):557⁃563. |
LiuSong⁃shan, WangQing⁃nian, WangWei⁃hua, et al. Influence of inertia mass on damping and amplitude⁃frequency characteristic of regenerative suspension[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition),2013,43(3):557⁃563. | |
12 | 冯占宗,范伟光,王帅,等. 高速履带车辆电磁悬挂馈能减振器力学建模[J]. 车辆与动力技术,2016(1):15⁃18. |
FengZhan⁃zong, FanWei⁃guang, WangShuai, et al. Force model of energy regenerative damper for high speed tracked vehicles suspension system[J]. Vehicle & Power Technology,2016(1):15⁃18. | |
13 | 张春生,冯占宗,韩庆,等. 机电悬挂惯容特性及影响研究[J]. 车辆与动力技术,2017(3):32⁃35,58. |
ZhangChun⁃sheng, FengZhan⁃zong, HanQing, et al. Study on inertia characteristics and effects of electromagnetic suspensions[J]. Vehicle & Power Technology,2017(3):32⁃35,58. | |
14 | AsaiT,ArakiY,IkagoK. Energy harvesting potential of tuned inertial mass electromagnetic transducers[J]. Mechanical System and Signal Processing,2017,84:659⁃672. |
15 | ZillettiM. Feedback control unit with an inerter proof⁃mass electrodynamic actuator[J]. Journal of Sound and Vibration,2016,369:16⁃28. |
[1] | 刘坤,吉硕,孙震源,徐洪伟,刘勇,赵静霞. 多功能坐站辅助型如厕轮椅机械结构设计与优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2019, 49(3): 872-880. |
[2] | 王家序,倪小康,韩彦峰,向果,肖科. 轴向往复运动下微槽轴承混合润滑数值模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2019, 49(3): 888-896. |
[3] | 毕秋实,王国强,黄婷婷,毛瑞,鲁艳鹏. 基于DEM-FEM耦合的双齿辊破碎机辊齿强度分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1770-1776. |
[4] | 朱伟,王传伟,顾开荣,沈惠平,许可,汪源. 一种新型张拉整体并联机构刚度及动力学分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1777-1786. |
[5] | 刘建芳, 王记波, 刘国君, 李新波, 梁实海, 杨志刚. 基于PMMA内嵌三维流道的压电驱动微混合器[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1500-1507. |
[6] | 毛宇泽, 王黎钦. 鼠笼支撑一体化结构对薄壁球轴承承载性能的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1508-1514. |
[7] | 王涛, 伞晓刚, 高世杰, 王惠先, 王晶, 倪迎雪. 光电跟踪转台垂直轴系动态特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1099-1105. |
[8] | 刘坤, 刘勇, 闫建超, 吉硕, 孙震源, 徐洪伟. 基于体外传感检测的人体站起动力学分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1140-1146. |
[9] | 吉野辰萌, 樊璐璐, 闫磊, 徐涛, 林烨, 郭桂凯. 基于MBNWS算法的假人胸部结构多目标优化设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1133-1139. |
[10] | 贺继林, 陈毅龙, 吴钪, 赵喻明, 汪志杰, 陈志伟. 起重机卷扬系统能量流动分析及势能回收系统实验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1106-1113. |
[11] | 谢传流, 汤方平, 孙丹丹, 张文鹏, 夏烨, 段小汇. 立式混流泵装置压力脉动的模型试验分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1114-1123. |
[12] | 孙秀荣, 董世民, 王宏博, 李伟成, 孙亮. 整体抽油杆柱在油管内空间屈曲的多段式仿真模型对比[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1124-1132. |
[13] | 刘志峰, 赵代红, 王语莫, 浑连明, 赵永胜, 董湘敏. 重载静压转台承载力与油垫温度场分布的关系[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 773-780. |
[14] | 曹婧华, 孔繁森, 冉彦中, 宋蕊辰. 基于模糊自适应PID控制的空压机背压控制器设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 781-786. |
[15] | 李锐, 张路阳, 刘琳, 武粤元, 陈世嵬. 基于相似理论的三跨桥梁磁流变隔振[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 787-795. |
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