基于磁致伸縮作動器的車身結構簡化板振動主動控制.pdf

1、汽車振動、噪聲在傳遞路徑中往往會發(fā)生重疊，當車身振動頻率與車室內聲腔固有頻率耦合時，在車室內會產(chǎn)生轟鳴噪聲。振動控制不僅能夠抑制車身結構振動，還能減小結構振動引起的低頻輻射噪聲。振動主動控制克服了振動被動控制的缺點，為解決長期以來困擾工程師的低頻振動問題提供了思路?；诔胖律炜s材料的作動器具有響應快、應變沖程大的優(yōu)點，為車身結構振動主動控制帶來了新機遇。
　　本文以某皮卡頂棚板結構為研究對象，結合頂棚結構安裝條件和本文研究重點內

2、容，將頂棚板結構簡化為四邊固支矩形薄板結構，并基于磁致伸縮作動器對其進行振動主動控制。在作動器工作機理上，對作動器關鍵參數(shù)進行優(yōu)化設計，并建立了Terfenol-D磁滯非線性動態(tài)方程，得到作動器輸出模型。通過對比板結構固有振動解析解和有限元數(shù)值解驗證有限元程序正確性后，運用有限元方法建立了作動器和薄板結構耦合振動模型。分析耦合結構振動特性后，提出用串聯(lián)彈簧來減小作動器對薄板結構振動特性影響的觀點。綜合考慮耦合模型能量和結構模態(tài)響應幅值，

3、提出了作動器位置及彈簧剛度聯(lián)合優(yōu)化準則，在遺傳算法框架下優(yōu)化得到作動器最佳位置和對應最優(yōu)剛度。內平衡降階法在對模型降階的同時，能保留模型的精度和主要動態(tài)特性。從系統(tǒng)模態(tài)可控性/可觀性出發(fā)將原系統(tǒng)變換為內平衡系統(tǒng)，在內平衡模態(tài)空間中根據(jù)模態(tài)可控性和可觀性對系統(tǒng)進行截斷。最優(yōu)控制能夠綜合考慮板結構響應和作動器控制電流兩個主要參數(shù)，求得給定加權矩陣下系統(tǒng)最佳綜合性能。以發(fā)動機怠速激勵和隨機路面不平激勵作為系統(tǒng)的干擾激勵，求得閉環(huán)控制系統(tǒng)的時域