1、發(fā)動(dòng)機(jī)是運(yùn)載器(車輛、船舶、飛機(jī)等)上的主要振源之一，采用懸置(支承)系統(tǒng)在較寬頻激振范圍內(nèi)有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)能量的傳播，對(duì)提高運(yùn)載器的性能具有重要意義。目前，車輛發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用被動(dòng)橡膠懸置或液壓懸置隔振，難以滿足寬頻隔振降噪的要求?；诖帕髯兗夹g(shù)的磁流變液懸置，其阻尼實(shí)時(shí)可調(diào)，且具有很寬的動(dòng)態(tài)范圍、較高的響應(yīng)速度、較低的功耗、相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，是當(dāng)前動(dòng)力裝置隔振的重要發(fā)展方向。目前，磁流變液懸置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與特性研究尚處于起步階段，且基于

2、磁流變液懸置的發(fā)動(dòng)機(jī)隔振系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，隔振(控制)方法的設(shè)計(jì)極富挑戰(zhàn)性，現(xiàn)有的(半)主動(dòng)隔振方法很少?gòu)恼麢C(jī)多方向、多主頻振動(dòng)隔離的角度對(duì)懸置系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)解耦控制。論文以各類發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)中具有典型代表意義的某四缸四沖程直列發(fā)動(dòng)機(jī)為隔振研究對(duì)象，采用理論分析、數(shù)值仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證方式，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)隔振系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析與參數(shù)識(shí)別方法、磁流變液懸置測(cè)試與建模方法、隔振控制方法、隔振系統(tǒng)仿真、隔振多功能試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究，具

3、體如下：
　　 (1)闡述了發(fā)動(dòng)機(jī)磁流變液懸置隔振研究的重要意義，綜述了發(fā)動(dòng)機(jī)懸置、隔振動(dòng)力學(xué)模型、參數(shù)識(shí)別方法與隔振控制方法的研究現(xiàn)狀，在對(duì)該領(lǐng)域目前存在的若干問題進(jìn)行剖析的基礎(chǔ)上，提出了論文的主要工作。
　　 (2)在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)激振源進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，建立了能夠反映四缸發(fā)動(dòng)機(jī)最主要的垂向、橫搖、縱搖振動(dòng)的整機(jī)隔振系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；在剖析發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)動(dòng)力學(xué)行為的基礎(chǔ)上，針對(duì)傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)慣性參數(shù)和激振參數(shù)識(shí)別分

4、別采用不同識(shí)別方法、測(cè)試手段復(fù)雜且不能完全反映真實(shí)環(huán)境下發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)實(shí)際特性的問題，提出并深入研究了一種基于隔振系統(tǒng)力學(xué)模型的、在真實(shí)工作環(huán)境下進(jìn)行慣性參數(shù)和激振源參數(shù)集成識(shí)別的發(fā)動(dòng)機(jī)多參數(shù)識(shí)別方法，并對(duì)參數(shù)識(shí)別結(jié)果做了誤差分析；利用單層隔振理論，研究了發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)、懸置阻尼和剛度等參量變化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)隔振性能的影響，為隔振控制方法設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
　　 (3)在分析一種基于擠壓模式的磁流變液懸置的結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)強(qiáng)迫振動(dòng)中

5、的力學(xué)原理，提出了在寬頻、小位移激振和可調(diào)電流驅(qū)動(dòng)下的懸置特性測(cè)試方法，利用電液伺服系統(tǒng)測(cè)試并對(duì)比分析了橡膠懸置、磁流變液懸置的動(dòng)靜態(tài)特性；針對(duì)目前磁流變阻尼器件建模中存在的問題，建立了一種簡(jiǎn)單且有較高精度的發(fā)動(dòng)機(jī)磁流變液懸置阻尼控制模型。
　　 (4)為了解決發(fā)動(dòng)機(jī)最主要的垂向振動(dòng)隔離問題，設(shè)計(jì)了天棚控制、模糊控制等垂向隔振控制方法；針對(duì)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)寬頻、多主頻、垂向-橫搖耦合激振和磁流變液懸置非線性特性帶來的隔振難題，提出了一

6、種頻率加權(quán)模糊自適應(yīng)隔振控制方法，利用階次分析技術(shù)獲取發(fā)動(dòng)機(jī)各階激振狀態(tài)，分別在垂向和橫搖振動(dòng)的隔離中對(duì)具有較大能量的各階振動(dòng)進(jìn)行阻尼加權(quán)模糊控制，并利用微粒群算法對(duì)各磁流變液懸置阻尼值進(jìn)行自適應(yīng)優(yōu)化計(jì)算，以獲得最小的整機(jī)垂向-橫搖隔振性能指標(biāo)。
　　 (5)搭建了基于Matlab/Simulink的磁流變液懸置隔振仿真研究平臺(tái)；在穩(wěn)態(tài)工況下，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)激振參數(shù)識(shí)別進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果表明各激振源參數(shù)的識(shí)別值與理論值吻合很好；在相

7、同的穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)仿真工況下，對(duì)比研究了無(wú)懸置、被動(dòng)橡膠懸置、被動(dòng)液壓懸置、磁流變液懸置(采用垂向天棚隔振控制、模糊隔振控制和垂向-橫搖振動(dòng)的頻率加權(quán)模糊自適應(yīng)控制)的整機(jī)隔振效果，結(jié)果表明頻率加權(quán)模糊自適應(yīng)控制的整機(jī)隔振性能最好，可在較寬頻范圍內(nèi)把垂向力和橫搖力矩的絕對(duì)傳遞率都降低到20％以下。
　　 (6)為了驗(yàn)證論文提出的發(fā)動(dòng)機(jī)多參數(shù)識(shí)別與隔振控制方法，在設(shè)計(jì)具有剛性基座的發(fā)動(dòng)機(jī)單層隔振多功能試驗(yàn)臺(tái)架的基礎(chǔ)上，集成了隔振試驗(yàn)

8、的關(guān)鍵軟硬件系統(tǒng)，研制出一個(gè)基于虛擬儀器技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)磁流變液懸置隔振多功能綜合試驗(yàn)平臺(tái)，深入研究了集發(fā)動(dòng)機(jī)多參數(shù)識(shí)別、隔振測(cè)試、隔振控制功能于一體的隔振臺(tái)架試驗(yàn)方法與實(shí)現(xiàn)：1)在各種穩(wěn)態(tài)工況激勵(lì)下，進(jìn)行了基于隔振系統(tǒng)力學(xué)模型的發(fā)動(dòng)機(jī)慣性參數(shù)和激振參數(shù)的集成識(shí)別，試驗(yàn)誤差分析表明各參數(shù)試驗(yàn)識(shí)別值與理論值的最大相對(duì)誤差在3％～7％。2)在各種穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)工況激振下，研究了無(wú)懸置、基于被動(dòng)(橡膠、液壓)懸置、磁流變液懸置(采用不同隔振控制方法