考虑能控特性的天棚阻尼半主动控制算法性能分析
2018-06-25张进秋彭志召韩朝帅
彭 虎,张进秋,张 雨,彭志召,韩朝帅,王 辉
(1.陆军装甲兵学院 技术保障工程系,北京 100072;2.陆军装甲兵学院 装备试用与培训大队,北京 100072;3.63960部队,北京 102205; 4.66222部队,北京 102202)
悬挂系统用以支撑车体,缓和路面冲击,起到隔振的作用[1–2]。通常将悬挂系统视为弹性元件和阻尼元件的复合结构,传统被动悬挂由于阻尼和刚度不可调,且悬挂能量均通过阻尼以热能的形式耗散掉,难以满足对振动控制和馈能节能的需求[3–4]。以旋转电机+磁流变减振器(Magneto-rheological Damper,MRD)组成的复合式电磁悬挂(Composite Electricalmagnetic Suspension,CES)可根据路面状况及控制需求,实现被动馈能、主动控制、半主动馈能及半主动控制等多种工况,满足对悬挂系统振动控制效果和能量回收性能的双重需求,具有良好发展前景[5–6]。在该CES工作于半主动馈能工况时,若馈能的能量大于控制MRD消耗的能量,即可实现自供能[7]。为了提高自供能能力,可以从两个方面来考虑:一是基于一定的振动控制性能需求的前提,降低控制能耗;二是提高馈能功率和馈能效率,使得回收能量足以满足振动控制能耗需求。考虑条件一,通常学者们在研究控制算法的时候,并未考虑到控制所需消耗的电能,对于馈能及自供能型悬挂,有必要对算法的减振效果及能耗特性两方面均加以考虑。
基于上述分析,以降低车身垂直加速度及降低控制能耗为目的,提高车辆乘坐舒适性及CES的自供能,以能控比(Energy Consume and Control Performance Ratio,ECR)指标描述该两方面的控制需求并对其概念进行分析;最后,对天棚阻尼ONOFF半主动控制、天棚阻尼连续半主动控制和改进型天棚阻尼半主动控制3种天棚控制算法的综合性能进行分析,优选适用于CES的最优天棚半主动控制算法。……
