饋能型懸架穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì)與仿真
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前 言 1
1 饋能型懸架的介紹 2
1.1 研究背景及意義 2
1.2 國(guó)內(nèi)外的研究狀況 3
1.2.1 國(guó)外的研究研究狀況 3
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 6
1.3 本文研究的內(nèi)容及方法 7
2 汽車懸架方案分類 8
2.1 靜液蓄能式 8
2.2 電磁線圈感應(yīng)式 8
2.3 齒輪齒條式 9
2.4 滾珠絲杠式 9
2.5 曲柄連桿式 9
2.6 直線電機(jī)式 9
3 穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì) 11
3.1 穩(wěn)壓電路的輸入 11
3.1.1 發(fā)電機(jī)輸出狀況的研究 11
3.1.2 用Matlab進(jìn)行仿真 14
3.2 穩(wěn)壓電路的輸出 16
3.3 穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì) 17
4 用Multisim對(duì)穩(wěn)壓電路進(jìn)行仿真 19
結(jié) 論 20
致 謝 21
參考文獻(xiàn) 22
前 言
懸架是汽車的車身與車輪的傳力、連接裝置的總稱，它的主要作用是傳遞加載在車輪和車架之間的力和力矩，并且緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力，并衰減由路面不平度激勵(lì)引起的汽車車身振動(dòng)，從而保證汽車的平順性，而車輛在路面的行駛平順性是反映車輛性能的重要指標(biāo)之一。因此，由汽車懸架的性能直接影響到乘員的舒適性，也影響到車輛的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性,是車輛在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中爭(zhēng)奪優(yōu)勢(shì)的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)。
作為第二能源消耗大國(guó)，環(huán)境污染、資源浪費(fèi)的矛盾也日益加重，我們國(guó)家目前也正走在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，這使得我們要提高生活的技術(shù)含量，節(jié)約利用自然資源，減少污染物的排放。國(guó)務(wù)院早在在“十一五”就提出節(jié)能減排的概念，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)。汽車行業(yè)的專家學(xué)者也紛紛將目光投到節(jié)能減排方向中去，而饋能型懸架作為回收能量裝置，最近幾年也逐漸成為研究的熱點(diǎn)，傳統(tǒng)意義上的汽車懸架就是將路面不平度產(chǎn)生的激勵(lì)引起汽車車身振動(dòng)通過(guò)減振器將振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為摩擦產(chǎn)生的熱能耗散到大氣中，而饋能型懸架就是將車身振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存到蓄電池中。
在本文的研究范圍內(nèi)來(lái)自吉林大學(xué)的于長(zhǎng)淼教授用仿真軟件CARSIM 對(duì)汽車減振器的能量消耗耗情況進(jìn)行了分析，來(lái)自武漢理工大學(xué)的過(guò)學(xué)迅、徐琳教授研制了一款基于液電式饋能減振器。來(lái)自上海交通大學(xué)的喻凡教授研制了饋能式電動(dòng)主動(dòng)懸架系統(tǒng)，并安裝到實(shí)際的汽車中去。
本論文的研究也是基于他們的的研究思路的基礎(chǔ)上對(duì)饋能型懸架回收的能量?jī)?chǔ)存到車載電池中去設(shè)計(jì)出了饋能型懸架的穩(wěn)壓電路，并對(duì)其可行性進(jìn)行定性的分析。本文章的設(shè)計(jì)思路從穩(wěn)壓電路的輸入和輸出兩個(gè)方面入手，由于路面不平度、車速、汽車質(zhì)量等多方面都影響到發(fā)電機(jī)的輸出，所以本文利用simulink對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行仿真得到發(fā)電機(jī)的輸出電壓作為穩(wěn)壓電路的輸入，由于穩(wěn)壓電路的輸出就是要給車載蓄電池進(jìn)行充電所以對(duì)電壓的范圍就要有嚴(yán)格的要求，電壓過(guò)高會(huì)使蓄電池產(chǎn)生損壞電壓過(guò)低就沒(méi)法對(duì)蓄電池充電，基于穩(wěn)壓電路輸入和輸出運(yùn)用穩(wěn)壓芯片LM7815對(duì)發(fā)電機(jī)輸出電壓進(jìn)行穩(wěn)定，最后通過(guò)電路仿真軟件Multisim 對(duì)穩(wěn)壓電路的可行性進(jìn)行分析。
1 饋能型懸架的介紹
1.1 研究背景及意義
汽車懸架系統(tǒng)是包車身和車橋之間的一切傳力連接裝置，對(duì)汽車的舒適性起關(guān)鍵作用。通常來(lái)講車輛在行駛時(shí)，由路面不平度激勵(lì)引起的汽車車身的振動(dòng)主要是是靠汽車的懸架得到衰減。現(xiàn)代主流汽車的懸架形式盡管有各種不同的結(jié)構(gòu)形式，但一般都是由汽車自身的彈性元件、用來(lái)產(chǎn)生阻尼的減振器和傳遞振動(dòng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等三部分組成。其中彈性元件對(duì)路面不平度機(jī)理產(chǎn)生的振動(dòng)沖擊進(jìn)行緩沖，但同時(shí)彈性元件會(huì)受到路面的沖擊而產(chǎn)生振動(dòng)，持續(xù)的對(duì)車身產(chǎn)生的振動(dòng)很容易易使成員感到不舒適和疲勞，因此需要產(chǎn)生阻尼的減振器對(duì)車身垂直振動(dòng)進(jìn)行迅速衰減。
傳統(tǒng)的意義上的減振器主要靠其內(nèi)部液壓油的摩擦從而來(lái)產(chǎn)生阻尼力做功衰減振動(dòng)。當(dāng)車架與車橋作垂直方向上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生阻尼力的減振器中的液壓油會(huì)隨活塞的運(yùn)動(dòng)反復(fù)穿過(guò)阻尼孔，這時(shí)候活塞的孔壁與減振器內(nèi)部的油液之間的摩擦及液體分子內(nèi)摩擦之和便形成阻尼力，這樣就會(huì)使汽車車身振動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化為熱能被油液與減振器殼體吸收，然后散到外界的大氣中。我們知道，在不平路面的激勵(lì)作用下，汽車車身會(huì)發(fā)生振動(dòng)，并且路面情況越惡劣，振動(dòng)越激烈。通常情況下，這部分振動(dòng)能量以阻尼...
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