机械阻抗方法在悬架系统动力学建模中的应用_杜甫

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1、机械阻抗方法在悬架系统动力学建模中的应用_杜甫机械阻抗方法在悬架系统动力学建模中的应用口杜甫口毛明口陈轶杰１０００７２口刘翼中国北方车辆研究所北京摘要：为了给ＩＳＤ（ＩｎｅｎｅｒｓｐｒｉｎｇＤ岬ｒ）悬架结构综合提供理论计算模型。根据机械阻抗的定义和机电相似理论．建立了传统被动悬架二自由度机械网络，类比滤波电路的计算方法，对该模型进行动力学分析。得到悬架性能指标频率响应的机械阻抗表达式，用ＭＡｌｒＩ＾Ｂ数值计算证明机械阻抗模型是正确的，计算效率是高的。便于求解特定频率范围的频率响应曲线，更适合ＩＳＤ悬架的网络综合和参数优化。关键词：机械阻抗悬架机械网络ＩＳＤ悬架机电相似性理论中图

2、分类号：，ＩＨｌ２２；Ｕ４６１．４文献标识码：Ａ文章编号：１０００—４９９８（２０１４１０８—００４０一０４早在２０世纪２０年代，机电相似性理论就被提出。并且在机械———————————————————————————————————————————————振动的很多方面得到了成功应用。直到并针对传统悬架．对比了微分方程模型和机械阻抗模型的分析结果。证明了后者的正确性．为ＩＳＤ悬架的后续综合莫定了理论基础。２００３年。Ｓｍｉｔｈ提出了无接地要求的惯性元件——惯容器（Ｉｎｅｎｅｒ），才探索出了一条改善悬架性能的新途径【¨。但是在ＩＳＤ悬架网络综合中。目前还没有一种成熟有效的理论方

3、法。弹簧一阻尼悬架结构体系自确立至今已有百年历史，一直未获得结构上的突破性进展。但是电学中滤波网络的综合理论已经非常成熟．综合出了很多经典的滤波电路。本文根据力学元件和电学元件之间对应的数学关系，建立了悬架的“力路”模型．收稿日期：２０１３年１０月１元件的阻抗特性机械阻抗是指线性定常稳定系统的激励与其引起稳态响应的复数比，其倒数即为机械导纳。假设系统的激励力厂为：户“㈨增’（１）式中：Ｆ为厂的幅值；ｅ为自然对数函数的底数；ｊ＝仃；∞为角频率；妒。为相位差。景。?＋—。＋?—●。。。‘●。－＋－—●—‘＋．－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋?＋－＋－－＋一－＋一＋－＋－

4、＋－＋－＋－—＋一－＋－＋－＋－＋—＋－＋－＋－＋?＋?—＋————————————————————————————————————————————————－＋－＋?＋－＋－＋——卜－—＋一－＋－＋－＋?式中：Ｋ为对象的静态增益；ｒ为对象的纯滞后；口，、啦为极点参数。对模糊ＰＩＤ和ＰＩＤ进行仿真．结果如图５所示。对比仿真结果可知．采用ＰＩＤ控制时．超调量大，达到稳态所用的时间长。运用模糊数学对ＰＩＤ参数进行在线自整定．验证了控制系统动态响应曲线具有超调量小、动态响应好、稳态精度高、效果好的控制特点，使系统对温湿度控制具有更强的适应性。子元器件工作的可靠性和安全性．具有良好的应用

5、前参考文献［１］胡彦民，郑建华．基于ＤＳＰ２８１２的隔离开关操动机构控制器的设计［Ｊ］．高压电器，２０１３，４９（８）：８５—９２．［２］张盼盼，赵刚．温湿度解耦的模糊ＰＩＤ一自适应Ｓｍｉｎｌ控制［Ｊ］．化工自动化及仪表，２０１２，３９（１０）：１２６０一１２６４．［３］薛定宇．控制系统计算机辅助设计一ＭＡ－１１。ＡＢ语言与应用［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２０１２．———————————————————————————————————————————————［４］郑辑光，韩九强，杨清字．过程控制系统［Ｍ］．北京：清华大学出版社．２０１２．［５］Ｐｅｄｒｙｃｚｗ．ｗｈｙ％蛐ｇｕ

6、ｌ盯ＭｅＩｎｂｅｒｓｈｉｐＦ岫ｃｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＦｕｚｚｙＳｅ协蚰ｄ［６］３结束语采用模糊ＰＩＤ控制器对高压隔离开关控制箱环境温湿度进行控制．提高了系统调节过程的动态和静态性能。增强了智能组件控制系统对环境的适应能力。同时．由于在温湿度控制系统中模糊ＰＩＤ控制技术的应用．有效保证了电力系统中隔离开关控制箱内低压电［７］Ｓｙｓｔ哪，１９９４，６４：２ｌ一３０．孙增圻，邓志东，张再兴．智能控制理论与技术［Ｍ］．北京：清华大学出版社．２０１１．张德丰．ＭＡ－１１ＡＢ自动控制系统设计［Ｍ］．北京：机械工业出版社．２０１０．△（编辑机械制造５２卷第６００期禾——————————————

7、—————————————————————————————————禾）画加１４／８万方数据系统的稳态响应算为：菇；ｘｅＪ‘“坤一式中：妒：为菇的相角；Ｘ为石的幅值。因此，该系统的机械阻抗Ｚ可表示为：（２）并联机械元件裹２机电相似理论并联电学元件ｚ硼ｘ：“吨呻１ｉ｝ｘ１．１（３）质量元件的加速度阻抗＿＿‘相似系统质量ｍ可视为平动的刚体或者质点。茹是质量ｍ在外力厂作用下所产生的加速度。如图ｌ所示。若激励厂是简谐相似量匕｝，｝／｝，—————————————————————————————————