加速度信号实时校正参考车速的ABS控制原理及特性研究

　　0 前言

　　隔震换能控制是一种优越的结构减震控制方法, 其基本原理是将液压换能装置安装在隔震结构的隔震层,组成隔震换能系统, 在地震作用下隔震层产生的相对位移将带动换能装置转换振动能量, 将地震输给结构的能量转换成液压能量, 从而减轻结构的地震反应。文献[1]对隔震换能系统的换能效率和振动控制效果进行了理论分析, 文献[2]对这种系统中的能量分配进行了研究。研究表明隔震能控制系统具有较好的振动控制效果和换能效果, 能够将部分地震能量转换成液压能量储存起来, 并且该系统的性能受到换能装置性能的影响。

　　本文对一套新型液压换能装置进行了试验调试, 在换能装置的初始设计中, 对于液压元件之间参数匹配缺乏考虑, 试验初期换能装置达不到预期的效果, 经过本文的调试改进工作, 主要是调整单向阀的开启压力和液压油管的过流量, 改进后的换能装置换能效果好, 出力稳定可靠, 达到了预期的效果, 满足结构振动控制的要求。

　　1 换能装置的原理和基本参数

　　换能装置的功能是将振动能量转换成液压能, 并储存于蓄能器中, 换能装置主要由液压油缸、单向阀、蓄能器、溢流阀、油箱和液压管路等组成, 装置的原理和制作的实物如图1所示。

　　当外力运动向右时, 在外力作用下活塞相对于液压缸体向右运动, 由于压力的作用, 单向阀2和4打开, 单向阀1和3关闭, 此时油液只能从油箱进入液压缸A腔, 从B腔进入蓄能器; 相反, 当外力运动向左时, 油液只能从油箱进入液压缸B腔, 从A腔进入蓄能器。因此, 液压油在结构振动过程中只能从油箱流入蓄能器中, 因为蓄能器中有初始油压, 而油箱中的油压等于大气压, 所以在上述过程相当于把液压油从低压转换成高压, 使液压油的势能增加。换能装置在上述过程中, 将结构的振动能量转换成了液压形式的能量并储存起来。装置中溢流阀是为了保护蓄能器的安全而设置的, 当蓄能器的压力达到溢流阀的保护压力时, 油液则不再进入蓄能器而是通过溢流阀流回油箱。换能装置的详细的数学模型可参见文献[1]。

　　换能装置的初始设计参数如表1所示。

　　2 等效阻尼比的计算

　　换能装置在外部荷载作用下将形成滞回耗能曲线,滞回曲线循环一周包含的面积代表了换能装置往复一周转换的能量, 衡量装置能量转换能力的指标可以按如下公式计算[3]:

　　式中: ζ———换能装置的等效阻尼比;

　　E_D———滞回曲线循环一周包含的面积;

　　K_h———滞回曲线的等效刚度;