基于频率分析的半主动悬架模糊控制方法研究 被引量：2

1

作者 宋慧新 李翠芬 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期518-522,共5页

对悬架的频响特性进行的分析发现,悬架的特性与振动频率有关。因此提出了一种基于频率分析的半主动悬架的模糊控制方法。利用Matlab分别对被动悬架、采用skyhook控制的半主动悬架和基于频率分析的模糊控制的半主动悬架进行了仿真。对比... 对悬架的频响特性进行的分析发现,悬架的特性与振动频率有关。因此提出了一种基于频率分析的半主动悬架的模糊控制方法。利用Matlab分别对被动悬架、采用skyhook控制的半主动悬架和基于频率分析的模糊控制的半主动悬架进行了仿真。对比仿真的结果验证了文中提出的模糊控制方法的有效性。 展开更多

关键词 半主动悬架 模糊控制 仿真分析

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高速履带车辆机电悬架惯量分析与滤振缓冲设计 被引量：3

2

作者 宋慧新 顾亮 +2 位作者 张进秋 董明明 王利明 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期380-393,共14页

为解决高速履带车辆机电悬架在高频区性能恶化与结构可靠性的问题,分析基于扭杆的机电悬架刚度特性,求解悬架杆系复杂运动关系,计算机电执行器的等效惯性质量,建立考虑惯性质量与负重轮阻尼的2自由度机电悬架模型。量化分析惯性质量对... 为解决高速履带车辆机电悬架在高频区性能恶化与结构可靠性的问题,分析基于扭杆的机电悬架刚度特性,求解悬架杆系复杂运动关系,计算机电执行器的等效惯性质量,建立考虑惯性质量与负重轮阻尼的2自由度机电悬架模型。量化分析惯性质量对悬架性能的不利影响,得到影响悬架平顺性、部件可靠性的惯性力的频域分布区间与功率谱密度分布区间。根据悬架惯性力的频域分布,以及悬架动挠度的幅频特性,提出滤振与缓冲的措施,建立带有滤振缓冲器的悬架模型。仿真和试验结果表明:滤振缓冲能够有效降低惯性质量影响,在D级路面40 km/h行驶工况下,将原惯性力的均方根值由原2 143 N降低至175 N。同时簧载质量加速度均方根值,由原3.510 8 m/s^(2)降低至1.268 2 m/s^(2)。台架测试证明齿圈应力在采用滤振缓冲措施后得到较大衰减,最大值由519.9 MPa降低为110.1 MPa。通过仿真和试验,验证了滤振与缓冲的措施能够提升机电悬架的性能,有助于解决惯性质量带来的高频区性能恶化的问题。 展开更多

关键词 惯性质量 惯性力 滤振 缓冲 机电悬架

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车辆电控空气悬挂结构优化模型与优化设计方法研究 被引量：7

3

作者 雷强顺 彭友余 +2 位作者 汪国胜 王超 宋慧新 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1259-1267,共9页

针对悬挂结构及参数设计不合理导致的刚度曲线不理想、车辆姿态不一、调节困难等问题,在分析车辆电控空气悬挂特性指标、影响因素、约束条件基础上,提出了满足设计要求的电控空气悬挂特性优化设计规则与评价方法。建立多目标的悬挂结构... 针对悬挂结构及参数设计不合理导致的刚度曲线不理想、车辆姿态不一、调节困难等问题,在分析车辆电控空气悬挂特性指标、影响因素、约束条件基础上,提出了满足设计要求的电控空气悬挂特性优化设计规则与评价方法。建立多目标的悬挂结构优化目标模型,并对其结构及参数进行优化设计。研究结果表明:基于多目标电控空气悬挂结构优化目标模型、优化规则与评价方法,体现了前期悬挂设计与后期实车行驶的多方面要求;结构优化规则与评价方法科学、可行,适用于摆动缸与固定缸式油气悬挂的结构优化设计与评价。 展开更多

关键词 车辆 电控空气悬挂 优化目标模型 结构优化方法 评价方法

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增加缓冲器的馈能式悬架性能研究 被引量：1

4

作者 宋慧新 刘冰轶 +1 位作者 顾亮 张进秋 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期77-85,共9页

为解决惯性质量带来的馈能式悬架性能恶化的问题,研究了减振器串联缓冲器的解决方案。建立了带缓冲器的2自由度馈能式悬架模型,理论研究表明增加缓冲器利于改善簧载质量加速度、悬架动挠度,同时降低惯性力;通过传递特性分析,揭示了缓冲... 为解决惯性质量带来的馈能式悬架性能恶化的问题,研究了减振器串联缓冲器的解决方案。建立了带缓冲器的2自由度馈能式悬架模型,理论研究表明增加缓冲器利于改善簧载质量加速度、悬架动挠度,同时降低惯性力;通过传递特性分析,揭示了缓冲器对减振器速度幅值通低频阻高频的作用。对比有无缓冲器时悬架耗散功率,结果表明缓冲器降低了悬架耗散功率。通过台架对比测试,验证了增加缓冲器能够有效提升馈能式悬架性能,簧载质量加速度均方根值降低58.0%,车轮相对动载荷均方根值降低33.3%,悬架动挠度均方根值降低27.6%。 展开更多

关键词 缓冲器 惯性力 悬架特性 馈能式悬架

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基于虚拟样机技术的外骨骼机器人机构设计 被引量：1

5

作者 王超 宋慧新 《现代电子技术》 2014年第4期56-59,共4页

为了提高人类的负重能力,并降低人类在行进中的能量消耗,设计了一种液压驱动的可穿戴外骨骼机器人,进行了机构设计并确定了液压系统的关键参数,其中腿机构设计是关键部分。通过数学公式分析了外骨骼机器人腿部受力,并对外骨骼机器人简... 为了提高人类的负重能力,并降低人类在行进中的能量消耗,设计了一种液压驱动的可穿戴外骨骼机器人,进行了机构设计并确定了液压系统的关键参数,其中腿机构设计是关键部分。通过数学公式分析了外骨骼机器人腿部受力,并对外骨骼机器人简化模型进行虚拟仿真,确定各关节运动所需的力矩。在此基础上,完成了机器人机构和液压系统设计。最后通过虚拟样机技术,验证了机构设计参数选取的合理性及所确定的液压系统满足设计要求。 展开更多

关键词 外骨骼机器人 虚拟样机技术 机构设计 液压系统

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人体助力行走机器人关键技术分析 被引量：5

6

作者 王超 王玉林 宋慧新 《车辆与动力技术》 2014年第1期53-57,共5页

人体助力行走机器人具有增强人体负重能力、降低人体行进中能量消耗及能够适应复杂路面的功能,逐渐成为机器人领域的研究热点.目前,人体助力行走机器人的关键技术有:人体助力行走机器人的机构设计,人体助力行走机器人的驱动单元,人体助... 人体助力行走机器人具有增强人体负重能力、降低人体行进中能量消耗及能够适应复杂路面的功能,逐渐成为机器人领域的研究热点.目前,人体助力行走机器人的关键技术有:人体助力行走机器人的机构设计,人体助力行走机器人的驱动单元,人体助力行走机器人姿态感知方案和人体助力行走机器人的行走控制策略. 展开更多

关键词 人体助力行走机器人 机械结构 驱动单元 姿态感知系统 行走控制策略

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具有轮履转换功能的履带轮设计 被引量：3

7

作者 陈宇 宋慧新 《车辆与动力技术》 2020年第1期15-19,共5页

在分析可变形履带轮技术现状的基础上,提出基于可变形保持架的重载履带轮行走单元技术方案.通过有限元计算,对主要部件进行了应力分析和结构优化,保证了行走单元的承载能力满足使用要求.行走单元的性能参数匹配计算结果表明,其接地比压... 在分析可变形履带轮技术现状的基础上,提出基于可变形保持架的重载履带轮行走单元技术方案.通过有限元计算,对主要部件进行了应力分析和结构优化,保证了行走单元的承载能力满足使用要求.行走单元的性能参数匹配计算结果表明,其接地比压、驱动力与制动力等性能参数能够接近于传统军用车辆的标准. 展开更多

关键词 军用车辆 履带轮行走单元 可变形保持架 接地比压

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基于空气弹簧的机电悬架模糊控制技术研究 被引量：1

8

作者 雷强顺 宋慧新 金昊龙 《车辆与动力技术》 2020年第3期15-18,38,共5页

对基于空气弹簧的二自由度机电悬架进行了建模分析,应用模糊控制的方法实现了对机电悬架的主动控制,并对比分析了被动悬架与主动控制的机电悬架减振效果.结果表明,应用模糊控制算法的机电悬架的簧载质量具有较小的垂向加速度.

关键词 机电悬架 空气弹簧 模糊控制

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摇臂悬挂油缸端部阻尼孔优化设计

9

作者 侯友山 宋慧新 段国柱 《车辆与动力技术》 2018年第1期33-35,共3页

为了优化摇臂悬挂油缸端盖阻尼孔的尺寸,建立了油缸端部缓冲优化数学模型.以油缸端部的峰值压力及活塞运动速度为目标,采用MATLAB对阻尼孔尺寸进行了优化,使油缸端部峰值压力和活塞运动速度同时达到最低.优化结果表明:端盖阻尼孔直径为1... 为了优化摇臂悬挂油缸端盖阻尼孔的尺寸,建立了油缸端部缓冲优化数学模型.以油缸端部的峰值压力及活塞运动速度为目标,采用MATLAB对阻尼孔尺寸进行了优化,使油缸端部峰值压力和活塞运动速度同时达到最低.优化结果表明:端盖阻尼孔直径为1.2 mm时,油缸端部峰值压力降至16 MPa,活塞速度降至0.17m/s,缓冲效果最佳. 展开更多

关键词 摇臂悬挂 阻尼孔 圆柱塞 压力冲击

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扭杆式履带车辆机电悬架的非线性随机最优振动控制 被引量：2

10

作者 严京玺 夏磊 +2 位作者 宋慧新 宦荣华 朱位秋 《力学与实践》 北大核心 2020年第6期717-725,共9页

履带车辆在崎岖的路面上行驶时,其车体在随机路面作用下产生剧烈振动,严重影响作战人员的工作环境与行进间的射击精度,因此需要对车体的振动加以控制。本文研究了考虑电机执行器有界时扭杆式履带车辆机电悬架非线性随机振动的最优控制... 履带车辆在崎岖的路面上行驶时,其车体在随机路面作用下产生剧烈振动,严重影响作战人员的工作环境与行进间的射击精度,因此需要对车体的振动加以控制。本文研究了考虑电机执行器有界时扭杆式履带车辆机电悬架非线性随机振动的最优控制。首先根据扭杆式悬架空间结构和空气弹簧力学模型,建立了机电悬架的非线性随机动力学模型。随后,基于随机动态规划原理建立机电悬架系统动态规划方程,考虑到电机执行器的执行能力有限,求解该方程确定了随机最优有界控制策略。最后,通过对比受控与未受控系统的响应统计量,对提出控制策略的控制效果进行评估,并讨论了控制回路时滞对控制效果的影响规律。结果表明提出的控制策略可以有效降低履带车辆机电悬架系统的非线性随机振动,并且控制策略对系统参数变化具有较好的鲁棒性,为保证主动控制力的有效性,时滞时间应控制在0.15 s以内。 展开更多

关键词 随机振动 非线性系统 最优控制 履带车辆

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基于天棚-加速度的半主动机电悬挂控制 被引量：1

11

作者 张子超 雷强顺 +2 位作者 宋慧新 薛涛 徐龙 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第10期63-68,共6页

运用MATLAB/Simulink软件,搭建了机电悬挂系统模型;针对机电悬挂,建立了经典天棚阻尼控制模型和天棚-加速度控制两种半主动控制模型;利用机电悬挂数学模型对这两种半主动控制策略与被动工况进行仿真。在研制机电悬挂样机的基础上,试验... 运用MATLAB/Simulink软件,搭建了机电悬挂系统模型;针对机电悬挂,建立了经典天棚阻尼控制模型和天棚-加速度控制两种半主动控制模型;利用机电悬挂数学模型对这两种半主动控制策略与被动工况进行仿真。在研制机电悬挂样机的基础上,试验对比了三种方案的减振效果。试验结果证明,基于天棚-加速度控制的半主动机电悬挂减振能力优于被动悬挂和经典天棚阻尼控制模式的半主动机电悬挂。 展开更多

关键词 车辆工程 机电悬挂 半主动悬挂 天棚控制 混合控制

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基于系统实时状态观测的车身高度动态调节控制研究 被引量：1

12

作者 高泽鹏 秦博男 +5 位作者 薛涛 徐广龙 马曈昕 陈宇 肖洁 宋慧新 《车辆与动力技术》 2023年第1期28-35,共8页

本文提出了一种基于实时状态观测的车辆车身高度动态调节控制策略,以实现多种路况条件下的车辆高度动态精确控制.不同的道路条件下驾驶员对车辆高度以及姿态稳定性存在不同程度的性能需求,这就需要考虑通过系统外部随机激励来实现车辆... 本文提出了一种基于实时状态观测的车辆车身高度动态调节控制策略,以实现多种路况条件下的车辆高度动态精确控制.不同的道路条件下驾驶员对车辆高度以及姿态稳定性存在不同程度的性能需求,这就需要考虑通过系统外部随机激励来实现车辆高度的动态精确调节与控制.电控空气悬架系统具有非线性特性,仅以悬架动挠度作为参考的车辆高度调节会在随机扰动作用过程中产生极大偏差.因此,本文基于空气弹簧结构与气体流体特性,使用无迹卡尔曼滤波状态观测算法提出了一种悬架静平衡位置观测方法;根据所获知的静平衡位置信息,进一步使用滑模控制算法进行随机激励作用下的悬架高度与车身姿态动态调节.经过模型数值仿真和实车试验验证的结果可知,提出的动态调节控制策略可以实现随机扰动与激励作用下的车辆高度精确控制与车身姿态稳定性保持,从而实现不同道路条件与工况下的车辆综合性能. 展开更多

关键词 电控空气悬架系统 悬架静平衡位置 无迹卡尔曼状态算法 滑模控制算法 动态高度调节

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馈能电路的电阻对机电悬挂阻尼力的影响 被引量：1

13

作者 张子超 雷强顺 +2 位作者 宋慧新 薛涛 徐广龙 《车辆与动力技术》 2020年第1期1-5,共5页

推导了机电悬挂阻尼系数的数学表达式,运用MATLAB/Simulink搭建了机电悬挂系统仿真模型.仿真与试验结果表明:负载电阻越小,阻尼系数越大,且没有死区现象;当负载电阻一定时,悬挂变形速度越大,阻尼力越大.说明可以通过调配不同的电阻值实... 推导了机电悬挂阻尼系数的数学表达式,运用MATLAB/Simulink搭建了机电悬挂系统仿真模型.仿真与试验结果表明:负载电阻越小,阻尼系数越大,且没有死区现象;当负载电阻一定时,悬挂变形速度越大,阻尼力越大.说明可以通过调配不同的电阻值实现机电悬挂阻尼力的调整. 展开更多

关键词 履带车辆 机电悬挂 阻尼特性

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