[发明专利]一种储能式半车浮动装置及其控制方法

权利要求书

1.一种储能式半车浮动装置的控制方法，其用于的储能式半车浮动装置包括激励油缸(1)、托盘(2)、平衡气缸(3)及储气罐(4)；所述的激励油缸(1)和平衡气缸(3)竖直设置，激励油缸(1)和平衡气缸(3)的上端分别固定安装有托盘(2)，两托盘(2)平行设置；平衡气缸(3)通过进气管与储气罐(4)连接，进气管上设有进气阀(5)；平衡气缸(3)设有排气管，排气管上设有排气阀(6)；

包括如下步骤：

1)对激励油缸的激励时域信号行进数据处理；

2)采用多体动力学方法对车体的高度位置进行预测，并计算半车浮动的时滞；具体操作如下：

a)将储能式半车浮动装置视为“弹簧—质量—阻尼”系统，建立“车轮—悬挂系统—车身”动力学模型，并建立其微分方程：

其中:k_t1是非悬挂刚度，k_s1是悬挂系统刚度，c_t1是非悬挂阻尼，c_s1是悬挂系统阻尼，m_s1是簧载质量，m_t1是非簧载质量，x_t1是车轮位移，x_r1是不平路面垂直位移，x_s1是车体垂直位移；参数f₁是悬挂主动控制力，是车轮位移关于时间的导数，即速度，是不平路面垂直位移关于时间的导数，是车体垂直位移关于时间的导数，是车体垂直位移关于时间的二次导数，是车轮位移关于时间的二次导数，即加速度；

b)将步骤a)中的微分方程与车轮的位移激励信号结合进行求解，预测车体高度；将步骤a)中的微分方程与车体高度和浮动气缸压力信号相结合进行求解，计算半车浮动的时滞；

3)控制进气阀、排气阀的开闭，从而控制浮动侧车体的高度位置；当激励油缸(1)向上激励时，进气阀(5)打开，使平衡气缸(3)承托浮动侧的车轮向上运动，当激励油缸(1)向下激励时，排气阀(6)打开，使平衡气缸(3)承托浮动侧的车轮向下运动，保证整个车体的平衡。

2.根据权利要求1所述的储能式半车浮动装置的控制方法，其特征是：储能式半车浮动装置还包括机架，机架的截面呈U形，机架两相对的内侧壁上设有竖直设置的滑槽，两托盘(2)相背的侧面上设有滑块，滑块置于机架上相对应的滑槽内。

3.根据权利要求1所述的储能式半车浮动装置的控制方法，其特征是：步骤1)中采用中值滤波的方法对激励油缸的激励信号进行平滑处理。