long8官方网站下载安装娱乐
  咨询电话:15890564448

long88官方网站

主动悬挂

主动悬挂

本发明涉及一种主动悬挂车辆中的实际装置的方法,该方法包括根据实际装置的属性以及名义装置的属性之间的差异对控制信号进行改进,该实际装置的属性由实际装置对控制信号的响应进行表示。

一般情况下,在另一方面内容中,本发明涉及一种设备,包括:包含电磁致动器的被主动悬挂的座位;与该座位相关联的部件,并使该被主动悬挂的座位的移动与该部件的移动相匹配。

图8示出了控制图1以及图4-7所示的被主动悬挂的装置的控制系统;

主动悬挂元件中,尤其是垂直主动悬挂元件12中的故障可能会导致装置位置和移动中出现突然的以及可能引起令人担忧的变化。为了避免这种情况的发生,控制系统48可设置有由图9所示的故障-监测器112控制的故障-安全系统。故障-安全系统连接于致动器的选择性激发缓冲器。该缓冲器可以是分离的元件。可选择地,缓冲器可通过改变主动悬挂元件的变化特征得以实现。在正常情况下,缓冲器没有被激活,因此没有产生缓冲力。但是,如果故障检测器112检测出特定状态的存在,那么该检测器激发缓冲器,由此引发阻止装置16移动的缓冲力。这可使装置16优雅地下降至下颠簸停止件。可选择地,故障-安全系统可包括弹性件或者具有弹性件功能的结构。这种结构是早先描述过的力偏差消除器系统。在这种情况下,装置16将下降至下颠簸停止件上方的平衡位置。

例如,图20示出了包括由四杆连接件支撑的座位。显然,座位的向上移动也会导致向后移动,这两者之间的关系取决于座位的垂直位置。

没有设置主动悬挂的轴也不需要设置被动悬挂。但是,如果在其他轴上不设置被动悬挂,那么乘客就会感到不舒服。由于这个原因,理想情况是将一个或多个轴上设置主动和被动悬挂。在这种情况下,主动和被动悬挂可串连于主动悬挂或者位于被动悬挂下方,如图2所示,或者在被动悬挂上方(未示出)。可选择地,主动和被动悬挂可平行设置,如图3所示。

为了补偿实际装置16和名义装置50之间的差异,控制系统48使用装置估测器62

缸88可包括响应于气压和装置重量而进行移动的活塞90。或者,缸88可响应于压力和重量而简单地膨胀与收缩,橡胶轮胎也以颇为相同的方式膨胀与收缩。与汽缸88液体连通的膨胀腔98可以是外部空气存储器。可选择地,膨胀腔98可构建于座位结构本身,由此节省车辆内部的空间。

一般情况下,在另一方面内容中,本发明涉及主动悬挂车辆中实际装置的控制系统,该控制系统包括:该装置的参考模型;确定该实际装置的属性和该实际装置的参考模型的属性之间的差异的装置估测器;以及装置补偿器,该补偿器响应于该差异而对抑制该实际装置振动的控制信号进行改进。

图8示出了控制图1以及图4-7所示的被主动悬挂的装置的控制系统;

安全模式 力偏差消除模式 上颠簸停止 下颠簸停止下颠簸停止气门104 关闭 开启 开启 关闭放气气门94 开启 开启以下降 关闭 关闭

图15示出了通过使用实际控制信号U,作为以主动模式运转的力偏差消除器模块60对实际控制信号的偏差分量进行检测和移除的过程。实际控制信号首先通过低通过滤器100移除高频偏差,该高频偏差很可能是消除随机加速度时所得的结果。因此,低通过滤器100隔离很可能是装置16中实际重量变化所得结果的低频变化。合适的低通过滤器100具有大约0.5赫兹的转角频率。

主动悬挂

一种用于在交通工具中主动悬挂实际设备的方法,包括基于在实际设备的特性与标称设备的特性之间的差异来修改控制信号,其中实际设备的特性由实际设备对控制信号的响应来指示。

如图18所示,在正常操作中,放大器106汲取平均功率。然而,偶然地,放大器106短时间需要相当大的功率。为了提供高功率的短脉冲,向放大器106提供具有能量存储元件的电源107是有用的,该能量存储单元能够提供高功率的短脉冲,而无需在电源(例如电池)上直接汲取。

结合图17描述的算法仅取决于加速度传感器中的故障检测。然而,其他算法可以使用位置信号、或位置信号与加速度信号的组合、或者任何指示实际设备16的状态的信息。用于控制故障保险系统的其他算法使用指示构成主动悬挂和相关组件的各种元件的情况的信息:例如电源、功率放大器、控制器本身等。示例性信息包括到传感器的电偏置信号、以及由执行器生成的电动力。此外,冗余传感器可以用于提高系统可靠性。

图2和图3示出到主动悬挂的设备的并行连接和串行连接;

本发明涉及主动悬挂。背景技术

实施可以具有一个或多个以下特征。高带宽包括2Hz到20Hz的频率范围。基本上通过设备重心提供致动力。电磁执行器包括两个力产生装置,每个力产生装置沿各自的轴向设备施加力。其中一个轴基本上不通过设备重心。致动力是垂直定向的。主动悬挂系统还包括悬挂联动。电磁执行器基本上耦合到设备的重心。电磁执行器通过枢轴结构基本上耦合到设备的重心,当电磁执行器在最高行程(topstroke)工作时该枢轴结构强制从地面到设备的高度小于15英寸。电磁执行器通过万向接头枢轴基本上耦合到设备的重心。

如上所述的力偏压消除器系统不是严格必要的。原则上,可以仅使得垂直执行器28施加合适的偏压力。例如如果室温超导体可用于运载生成这种力所需的电流,那么这种配置可能是实用的。然而,对于已知的电磁执行器,支持设备16所需的电路将是不适意地大并将生成相当多的废热。

当设备参数突然改变时,例如当乘客坐下或站起时,或者当货物移除或添加时,执行器可能需要施加的最大力可能减少,从而减少功率使用。这是通过使控制系统等待力偏压消除器系统适应新负载来实现的。在力偏压消除器系统已经适应了之后,可以使执行器施加正常操作所需的减少的力。例如,当就座的乘客站起时,力偏压消除器系统在被实施为空气弹簧时将很快卸除压力。一旦其完成卸除压力,使执行器施加对当前无乘坐的座位进行主动悬挂所需的任何力。结果,当乘客站起时座位高度保持近似恒定。相反,当乘客站起时,由传统弹簧支持的座位将弹回到未加载的位置。

图27是示出频率范围的分隔的图表。

主动悬挂

本发明涉及一种主动悬挂车辆中的实际装置的方法,该方法包括根据实际装置的属性以及名义装置的属性之间的差异对控制信号进行改进,该实际装置的属性由实际装置对控制信号的响应进行表示。

在一项实施方法中,力偏差消除器系统用于在垂直方向上施加偏置力,该力足够抵消实际控制信号ur中的力偏差分量,由此保持垂直致动器28的零均值负载。使用由此得到的力偏差消除器系统,垂直致动器28备用于施加一个将装置16保持于平衡位置处的力。而垂直致动器28只需要施加力以补偿离开平衡位置的较小偏移。

可使用各种方法实现振动隔离模块52。例如,图10示出了包括位置和加速度反馈信号的振动隔离模块52。在一些实现方法中,具有位置反馈回路的位置控制器将相对位置信号pr作为输入并促使实际装置16保持预定的平衡位置r。在一些情况中,平衡位置可对应于致动器冲程的中点。在其他实施方法中,具有加速度反馈回路的加速度控制器将加速度信号ar作为输入并控制实际装置16所受的加速度。

为了补偿实际装置16和名义装置50之间的差异,控制系统48使用装置估测器62至少部分根据表示实际装置16移动的信号对该差值进行估测。然后,装置估测器62向装置补偿器64提供表示该差异的误差信号e(s)。然后,装置补偿器64通过在名义控制信号un输入实际装置16之前对其进行改进而对该差异进行补偿。装置估测器62和装置补偿器64的结合使用即被称为“补偿系统65”。虽然装置估测器62和补偿器64相互分离,但是将其进行分离只是为了示出它们各自的功能。在实际使用中,装置估测器62和补偿器64的功能可通过嵌入在单独硬件元件或者软件中的电路得以实现。

在所需方向上移动的车辆不可避免地会受到其他方向移动的影响。这种不希望出现的移动常常来自车辆行驶所处介质中的扰动。例如,不论乘坐汽车、轮船或者飞机,人都可能遇到颠簸、波动和气泡等。

图12示出补偿系统65的特定实施例,该系统可只补偿许多因素中的一个因素,在这种情况下,该因素为实际装置16的动态属性的变化。例如,这种变化来自于乘客重量的变化,而乘客重量的变化会导致实际装置16和名义装置50的动态属性之间的差异。不过,补偿系统65可指定为补偿其他的这类因素。这类因素中的一个包括电源电子设备(power electronics)参数中的偏差(drift)。

在实际情况中,实际装置16的相应特性可能不会被精确地得知。因此,一般情况下,任何控制器49的设计以及控制器49所输出的控制信号(ur)会以关于这些特性的假设为基础。因此,用于控制实际装置16(real plant)的控制信号可能不会实现预期的效果。因此,控制系统48估测出有关实际装置16的假设中的错误并且对这些错误进行补偿。在这些实施例中,如下文所述,所述估测和假设使用同一参考模型。

不过,对于特定类型的座位底座,用于抑制沿一个轴线的振动的力可能会影响同时的、抑制沿另一个轴的移动的尝试。当处于这种情况时,装置传递函数不再会被视为对角线矩阵。

一般情况下,在另一方面内容中,本发明涉及主动悬挂车辆中实际装置的控制系统,该控制系统包括:该装置的参考模型;确定该实际装置的属性和该实际装置的参考模型的属性之间的差异的装置估测器;以及装置补偿器,该补偿器响应于该差异而对抑制该实际装置振动的控制信号进行改进。

联系我们

联系人:

手 机:13569048803

邮 箱:fbnhy@gmail.com

公 司:long8官方网站下载安装娱乐

地 址:西藏自治省拉萨市冲赛康西区06号