主動懸架控制系統AS是一個小型的1/4汽車懸掛系統模型,適用于主動控制原理相關實驗,使學生及相關人員掌握并了解當今汽車工業中懸掛系統的先進技術。
- 基于LQR狀態反饋控制器的仿真與實現,個及閉環系統的性能分析
- 懸掛系統對于路面干擾的研究
此外本主動懸架控制系統實驗裝置還可以用于如振動控制,神經網絡控制等領域的研究。
工作原理
本實驗裝置由三個質量板(塊)組成,每塊板都可以沿著垂直的不銹鋼軸上下運動,板與板中間通過彈簧支撐。最上面藍色的板塊模擬懸掛上面的車體,也就是簧載質量。中間紅色板塊模擬汽車的一個輪胎,即簧下質量。最下面的銀色板塊的上下運動用于模擬路面起伏。
最上面的板塊與一個直流電機通過絞盤相連,電機可以用于模擬懸掛系統對于路面引起的車身運動的動態補償。下面的板塊由大功率直流電機通過絲杠和皮帶驅動,用于模擬不同的路面譜。
通過本裝置試驗,可以了解如下:
- 平穩度 - 由乘客從車身運動感覺到。在此可由安裝于上板塊的加速度計或者編碼器來測得。
- 懸掛運動 - 指車身和輪胎之間的相對位移,是受限的運動。可以通過安裝在絞盤上的編碼器來測得。
- 路面操縱 - 與路面和輪胎之間的接觸力相關,通過輪胎形變來測得。輪胎的形變在這里由輪胎和路面之間的相對位移表示,可通過編碼器測得。
實驗課程
系統特點:
- 三個高精度編碼器分別測量上下板的位移以及懸架位移量。
技術指標
尺寸 (W x L x H)
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30.5 cm x 30.5 cm x 61 cm
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總質量
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15 kg |
運動范圍
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± 22 mm (路), ±19 mm (輪胎), ± 25.4 mm (車身)
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位置測量精度
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0.002 mm/count (路),0.005 mm/count (輪胎),0.009 mm (車身) |
剛度系數
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0.4 - 2 N/mm可調
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激勵頻率
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最大15 Hz |
共振頻率
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可配置到2 - 6 Hz
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加速度計精度
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9.81 m/Vs2 |
系統配置