饋能型懸架穩壓電路的設計與仿真
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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 國內外的研究狀況 3
1.2.1 國外的研究研究狀況 3
1.2.2 國內研究現狀 6
1.3 本文研究的內容及方法 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 直線電機式 9
3 穩壓電路的設計 11
3.1 穩壓電路的輸入 11
3.1.1 發電機輸出狀況的研究 11
3.1.2 用Matlab進行仿真 14
3.2 穩壓電路的輸出 16
3.3 穩壓電路的設計 17
4 用Multisim對穩壓電路進行仿真 19
結 論 20
致 謝 21
參考文獻 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傳給車架或車身的沖擊力，并衰減由路面不平度激勵引起的汽車車身振動，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，也影響到車輛的動力性和經濟性,是車輛在市場競爭中爭奪優勢的一項重要性能指標。
作為第二能源消耗大國，環境污染、資源浪費的矛盾也日益加重，我們國家目前也正走在結構轉型的關鍵時期，這使得我們要提高生活的技術含量，節約利用自然資源，減少污染物的排放。國務院早在在“十一五”就提出節能減排的概念，推進經濟結構調整、轉變增長方式，建設資源節約型、環境友好型社會。汽車行業的專家學者也紛紛將目光投到節能減排方向中去，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，傳統意義上的汽車懸架就是將路面不平度產生的激勵引起汽車車身振動通過減振器將振動的機械能轉化為摩擦產生的熱能耗散到大氣中，而饋能型懸架就是將車身振動產生的機械能通過電機轉化為電能儲存到蓄電池中。
在本文的研究范圍內來自吉林大學的于長淼教授用仿真軟件CARSIM 對汽車減振器的能量消耗耗情況進行了分析，來自武漢理工大學的過學迅、徐琳教授研制了一款基于液電式饋能減振器。來自上海交通大學的喻凡教授研制了饋能式電動主動懸架系統，并安裝到實際的汽車中去。
本論文的研究也是基于他們的的研究思路的基礎上對饋能型懸架回收的能量儲存到車載電池中去設計出了饋能型懸架的穩壓電路，并對其可行性進行定性的分析。本文章的設計思路從穩壓電路的輸入和輸出兩個方面入手，由于路面不平度、車速、汽車質量等多方面都影響到發電機的輸出，所以本文利用simulink對發電機進行仿真得到發電機的輸出電壓作為穩壓電路的輸入，由于穩壓電路的輸出就是要給車載蓄電池進行充電所以對電壓的范圍就要有嚴格的要求，電壓過高會使蓄電池產生損壞電壓過低就沒法對蓄電池充電，基于穩壓電路輸入和輸出運用穩壓芯片LM7815對發電機輸出電壓進行穩定，最后通過電路仿真軟件Multisim 對穩壓電路的可行性進行分析。
1 饋能型懸架的介紹
1.1 研究背景及意義
汽車懸架系統是包車身和車橋之間的一切傳力連接裝置，對汽車的舒適性起關鍵作用。通常來講車輛在行駛時，由路面不平度激勵引起的汽車車身的振動主要是是靠汽車的懸架得到衰減。現代主流汽車的懸架形式盡管有各種不同的結構形式，但一般都是由汽車自身的彈性元件、用來產生阻尼的減振器和傳遞振動的導向機構等三部分組成。其中彈性元件對路面不平度機理產生的振動沖擊進行緩沖，但同時彈性元件會受到路面的沖擊而產生振動，持續的對車身產生的振動很容易易使成員感到不舒適和疲勞，因此需要產生阻尼的減振器對車身垂直振動進行迅速衰減。
傳統的意義上的減振器主要靠其內部液壓油的摩擦從而來產生阻尼力做功衰減振動。當車架與車橋作垂直方向上的相對運動時，產生阻尼力的減振器中的液壓油會隨活塞的運動反復穿過阻尼孔，這時候活塞的孔壁與減振器內部的油液之間的摩擦及液體分子內摩擦之和便形成阻尼力，這樣就會使汽車車身振動的能量轉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，在不平路面的激勵作用下，汽車車身會發生振動，并且路面情況越惡劣，振動越激烈。通常情況下，這部分振動能量以阻尼...
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