车辆电动静液压自供能量式主动悬架工作机理与协调控制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51275403
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    82.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0503.机械动力学
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Vehicle active suspension gets a good vibration isolation performance, but it consumes a lot of energy.In this study, self-powered active suspension with Electro-Hydrostatic Actuator (EHA) is put forward. According to the regenerative braking principle of direct current motor,energy regeneration and regenerative braking are realized and recovered energy is used to produce an active control force again.The comprehensive performance evaluation system of energy-regenerative suspension is established by using analytic hierarchy process and entropy value method.In addition,the structure of EHA active suspension is simplified and dynamics models of EHA active suspension are built. The coordinated analysis for suspension dynamic performance and energy-regenerative effect is carried out and the parameters of EHA active suspension are optimized by MATLAB tools. To increase the energy reclaiming efficiency of EHA active suspension, super capacitor and battery are adopted simultaneously and lower energy regenerative voltage is pumped by the boost chopper circuit with Pulse-Width Modulation.Through the analysis of energy flow, layered coordination control strategies are employed to switch the different control modes of EHA active suspension,which refer to energy regeneration mode, regenerative braking mode and drive mode. Under the condition of energy balance, EHA active suspension is powered oneself. Because the delays of controller and actuator are larger in high frequency domain,the control effect of active suspension is not very good.As a result, active mode and semi-active mode should be transformed according to the frequency of disturbance. If suspension system vibrates at low frequency, active control is adopted. At high frequency, semi-active control with regenerative braking is adopted. The application of frequency-dependent control strategies, such as robust control, meets this requirement. For EHA active suspension, time delay is an objective reality.Smith predictor compensation strategy is applied to reduce time delay of EHA active suspension. On the basis of bench tests and real vehicle tests for EHA active suspension, an integrated and practical prototype of EHA active suspension is developed.It provides a new approach to solving the contradictions between vibration isolation and energy consumption.
车辆主动悬架在获得良好减振性能的同时,却消耗了大量能量。本研究提出基于EHA(Electro-Hydrostatic Actuator)电动静液压作动器的车辆自供能量式主动悬架结构。在建立馈能悬架综合性能评价体系和EHA主动悬架模型的基础上,对EHA主动悬架的减振性能与馈能效果进行协调性优化;对较低馈能电压进行泵升,采用复合蓄能装置,解决低速时无法充电的问题,提高悬架馈能效率;在对EHA主动悬架能量流动分析的基础上,采用分层协调控制策略,对EHA主动悬架主动模式、馈能模式、半主动模式进行协调切换控制,根据悬架能量平衡条件,实现EHA主动悬架的能量自供给;采用鲁棒控制策略和Smith 预估补偿策略,有效减小控制时滞对EHA主动悬架的影响。在对EHA主动悬架进行台架试验和实车道路试验研究的基础上,研制出集成化、实用化的EHA主动悬架样机,为车辆减振性能与能量消耗之间的矛盾问题解决提供新的途径。

结项摘要

馈能型主动悬架是汽车悬架技术的发展方向。本项目提出了基于 EHA(Electro-Hydrostatic Actuator)电动静液压作动器的车辆自供能量式主动悬架结构。采用层次分析法、熵权法、组合赋权法以及TOPSIS评价方法,建立了EHA主动悬架评价体系,并开展了基于综合评价的EHA主动悬架参数优化。为了提高悬架馈能效率,对较低馈能电压进行泵升,采用超级电容复合蓄能装置,解决低速时无法充电的问题,振动能量回收效率达到40%。设计了悬架能量管理策略,兼顾悬架减振与馈能性能。采用分层协调控制策略,对 EHA 主动悬架主动模式、馈能模式、半主动模式进行协调切换控制,基于悬架能量平衡条件,实现 EHA 主动悬架的能量自供给。采用Smith预估补偿控制策略,开展了EHA 电动静液压自供能量式主动悬架模糊时滞补偿控制,EHA主动悬架的簧载质量加速度下降约30%,轮胎动载荷下降约20%。研制开发了EHA主动悬架控制器和悬架样机,进行了台架试验和实车道路试验。结果表明,EHA主动悬架簧载质量加速度降幅30%左右,低频输入下的悬架馈能功率均值为10 W~35 W,为车辆减振性能与能量消耗之间的矛盾问题解决提供新的途径。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(4)
专利数量(0)
基于AMEsim的馈能式半主动悬架仿真研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    液压与气动
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    寇发荣;孙秦豫
  • 通讯作者:
    孙秦豫
电动静液压自供能量式汽车主动悬架设计及试验
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    中国科技论文
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    寇发荣;刘攀;孙秦豫
  • 通讯作者:
    孙秦豫
汽车磁流变半主动座椅悬架动态特性的试验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    汽车工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    寇发荣
  • 通讯作者:
    寇发荣
汽车磁流变半主动悬架控制策略对比研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    机械设计与制造
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    寇发荣;刘 攀;张冬冬
  • 通讯作者:
    张冬冬
车辆电动静液压作动器的半主动悬架时滞补偿控制
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    中国机械工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    范养强;张传伟;杜嘉峰;王哲
  • 通讯作者:
    王哲

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

电磁主动悬架作动器稳定性分析及特性试验
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    制造业自动化
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    寇发荣;李阳康;陈晨;孙凯;杨慧杰
  • 通讯作者:
    杨慧杰
电磁混合主动悬架内分泌复合天地棚控制研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    机械科学与技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    寇发荣;景强;马建;张凯;陈晨
  • 通讯作者:
    陈晨
基于振动状态估计的电动静液压主动悬架切换控制研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    汽车技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    许家楠;寇发荣;马建;彭先龙;张海亮
  • 通讯作者:
    张海亮
内置电磁阀式半主动悬架自适应反演控制
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    振动与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    寇发荣;王睿;洪锋;杨慧杰
  • 通讯作者:
    杨慧杰
一种馈能型混合悬架的多模式协调控制
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中国机械工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    寇发荣;魏冬冬;梁津;田蕾
  • 通讯作者:
    田蕾

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

寇发荣的其他基金

车辆电磁直线式自供能混合主动悬架工作机理与协调控制研究
  • 批准号:
    51775426
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码