机械工程学报

作者：陈耿彪, 刘志文, 尹来容, 易继军, 张拓

单位：1. 长沙理工大学汽车与机械工程学院 长沙 410114;2. 工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室 长沙 410114

关键词：空气弹簧吸振器,附加气室,半主动控制,复合频响曲线法,零极点匹配法；

基金：国家自然科学基金(52175003)和湖南省自然科学基金(2022JJ30610)资助项目。

为了克服被动吸振器吸振带宽窄的局限性，利用空气弹簧的变容积-变刚度特性，采用“复合频响曲线”法的半主动控制策略，设计出一种三附加气室空气弹簧吸振器。建立无源式三附加气室空气弹簧的非线性模型，通过线性化得到空气弹簧的系统传递函数，导出空气弹簧固有频率的解析表达。基于非线性空气弹簧模型，建立了有源式空气弹簧的开环和闭环(PI控制)气动伺服模型，并经过仿真观测了其变容积-变刚度特性。实验采用FFT算法获得激励频率的估计值，基于零极点匹配法设计出无限脉冲响应(Infinite impulse response，IIR)滤波器补偿网络以校正速度传感器带宽，验证了有源式三附加气室空气弹簧的吸振特性。实验结果表明，在有源环境下，通过实时改变附加气室的工作个数，实现了空气弹簧的固有频率有级可调，并跟随激励频率，拓展工作频带，被控对象在1～10 Hz内的共振被有效消除。

来源：2024年第17期

《机械工程学报》期刊编辑部

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