《基於不動點的液阻懸置主動控制理論與實現》是依託北京科技大學，由范讓林擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於不動點的液阻懸置主動控制理論與實現
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：范讓林
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
不動點是振動系統中偶有存在的奇特現象，其物理意義明確，有直接工程指導意義，並含有豐富系統信息。液阻懸置作為目前最先進的汽車發動機被動隔振元件，已發現存在五個不動點。基於最新發現的液阻懸置系列不動點，從非線性定常與非定常微分方程以及五次代數方程解的理論兩個方面尋求不動點的理論解，試驗驗證其普適性，深化液阻懸置基於不動點的參數識別方法並完善其正向設計技術；在此基礎上，研究基於不動點的液阻懸置半主動與主動控制理論與技術，包括基於不動點的新型控制方式研究、基於發動機轉速與車速的兩參數控制策略最佳化、基於電控系統的實現以及台架與整車的試驗研究。在汽車工業燃油經濟性進一步提高、可變排量發動機大量運用以及乘坐舒適性進一步加強的新形勢下，該研究不僅有理論指導意義，對於我國汽車工業特別是乘用車的自主創新設計、自主品牌建設還有現實的工程價值。本課題基於申請人關於發動機被動隔振研究的良好基礎，可獲事半功倍的效果。
結題摘要
在汽車輕量化、可變排量發動機大量運用以及整車功率密度不斷增大的新形勢下，運用性能更為優良的主動半主動懸置以提高整車的動態舒適性，成為當前汽車工業急需解決的工程問題。為此開展了主動半主動液阻懸置的研究。 發動機動力總成的剛體動力學參數是進行懸置研究的基本輸入參數。為此首先研究了三線扭擺法複雜剛體動力學參數測試理論與方法，並進行了三線擺試驗台的設計與專用數據處理軟體的開發。 分析了可變解耦膜剛度半主動液阻懸置的基本結構，測試了其動特性。基於工程流體力學相關理論，建立了與結構幾何相關聯的非線性集總參數模型。基於儲能動剛度不動點的參數識別方法，對其空氣室封閉與接通大氣兩種狀態下的上液室體積剛度和橡膠主簧等效泵液活塞面積進行參數識別，結果表明兩種狀態因解耦膜剛度不同而顯著改變上液室體積剛度。對所建模型進行動特性分析，經與試驗結果對比，二者吻合良好，驗證了模型的合理性和參數的正確性。在此基礎上，建立了單質量-半主動液阻懸置的隔振系統模型，對低頻、高頻及衝擊等典型工況進行隔振性能仿真，基於力傳遞率探討了典型工況下系統的隔振性能，提出了可變解耦膜剛度半主動液阻懸置的控制策略。 同時，對可變通道數半主動液阻懸置的動特性進行試驗研究。基於工程流體力學相關理論，建立與結構幾何相關聯的液阻懸置非線性集總參數模型，考慮多組具有不規則形狀和尺寸的慣性通道。基於儲能動剛度不動點的參數識別方法，對上液室體積剛度和橡膠主簧等效泵液活塞面積進行參數識別。對所建模型進行動特性分析，經與試驗結果對比，二者吻合良好，驗證了模型的合理性和參數的正確性。在此基礎上，建立單質量-可變通道數半主動液阻懸置的隔振系統模型，基於力傳遞率最小的目標提出可變通道數半主動液阻懸置的控制策略。 開發了汽車動力總成懸置系統設計分析軟體，實現了懸置系統動態特性的最佳化以及基於五段線性、五次多項式的非線性靜態分析功能，並嵌入了最新的液阻懸置動特性仿真的研究成果。 以上研究為半主動液阻懸置的工程套用以及下一步主動懸置的研究打下了良好的基礎。
