自供能磁流变减振器能量平衡分析与实验研究

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1、全日制学术型硕士学位论文论文题目：自供能磁流变减振器能量平衡分析与实验研究作者姓名张亚东指导教师刘淑莲副教授秦宝荣教授、杨礼康教授学科专业机械工程所在学院机械工程学院提交日期2015年4月浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果＾。除文中己经加１＾＾标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研巧作出重要贡献的个人和集体，均

2、已在文中Ｗ明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。ｉｖｉ日作者签名日期：ｙ含年Ｉ月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于．保密□１，在年解密后适用本授权书。２．不保密打。。＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）文■＾作

3、者签名：狂ｉｊｆ、日期年月日导师签名：弁日期：年Ｉ月Ｗ日Ｉｉ！浙江工业大学硕士学位论文自供能磁流变减振器能量平衡分析与实验研究作者姓名：张亚东指导教师：刘淑莲副教授秦宝荣教授、杨礼康教授浙江工业大学机械工程学院2015年4月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterEnergyBalanceAnalysisandExperimentalResearchforaSelf-PoweredMRDam

4、perCandidate:YadongZhangAdvisor:AssociateProf.ShulianLiuProf.BaorongQinProf.LikangYangCollegeofMechanicalEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyApril2015自供能磁流变减振器能量平衡分析与实验研究摘要基于磁流变减振器的半主动悬架系统能够适应复杂的路面状况，提高车辆行驶平顺性和操纵稳定性，但由于磁流变减振器在工作过程中需要外接电源，导致磁流变减振器振动控制系统复杂，使

5、其大规模实际应用受到限制。随着社会的发展，全球能源消耗量不断增加，发展节能技术已迫在眉睫。目前，悬架振动能量回收正成为汽车节能环保的重要研究领域之一。如果通过馈能装置将悬架振动能量转化为电能为磁流变减振器供电，实现磁流变减振器自供能，不仅可以节约能源，也使磁流变减振器半主动控制系统的结构简化、可靠性提高，推动磁流变振动控制技术的进一步发展。本文基于悬架可回收能量对磁流变减振器与电磁感应馈能装置的结构和磁路进行了研究，建立结构优化模型，结合控制策略，分析了磁流变减振器耗能与电磁馈能装置馈能情况，为自供能磁流变减振器的设

6、计奠定理论基础。本文主要工作如下：1.分析车辆悬架能量回馈潜力，基于磁流变减振器力学模型，依据所需减振器的性能要求设计磁流变减振器的结构及初始尺寸，建立多目标优化模型，在能耗等约束下对磁流变减振器结构尺寸进行优化，通过仿真分析得出优化后磁流变减振器工作所需能量。2.研究电磁感应馈能装置各参数对馈能特性的影响，在满足尺寸限制和性能要求的前提下，建立电磁馈能装置优化模型，确定最优结构参数，通过有限元分析，验证结构设计的合理性，利用MATLAB对装置输出电能进行仿真。3.分析自供能磁流变悬架系统能量流动路径，建立自供能磁流

7、变减振器1/4半主动悬架系统模型，研究自供能磁流变减振器的控制策略，仿真对比不同路面激励下磁流变减振器消耗功率和馈能装置回收功率平衡关系。4.通过台架实验测试自供能磁流变减振器的减振特性和馈能特性，验证设计的磁流变减振器在悬架系统振动相对速度范围内可以实现自供能。关键词：磁流变减振器，电磁馈能，自供能，悬架控制，能量平衡IENERGYBALANCEANALYSISANDEXPERIMENTALRESEARCHFORASELF-POWEREDMRDAMPERABSTRACTSemi-activesuspensionsy

8、stembasedonmagnetorheological(MR)dampercanadapttothecomplexroadconditions,toimprovevehicleridecomfortandhandlingstability.ButMRdamperrequiresanexternalpowersupplyproblemsint