飞轮电池是一种新型机电能量转换与储存装置,具有大储能量、高功率、无污染、高效率、适用广、无噪声、长寿命等优点,有着广阔的应用前景。它主要由高速飞轮转子、磁浮轴承系统、电动/发电机等组成,是一种典型的机电磁一体化产品。其研究涉及到机械、材料、电工、热工、计算机等多学科的交叉,国内外目前大都在研究原型装置,对设计理论与方法尚未进行系统深入的研究,而车载磁悬浮飞轮电池的转子振动研究更是一个崭新的课题,本文针对路面激励对车载磁悬浮飞轮电池的转子振动影响提出了相应的数学模型,并对其进行了数值仿真。 第一章阐述了课题的研究背景和意义,列出了飞轮电池的工作原理、结构组成和性能,综述了国内外的研究现状和及其应用前景,提出了本论文研究的主要内容。 第二章采用了七自由度汽车系统模型。从理论分析到微分方程的建立做了详细的推导,并写出了刚度矩阵、阻尼矩阵和质量矩阵。 第三章分为三个部分。分别建立了PD控制的车载磁悬浮飞轮电池刚性转子数学模型、集中质量法简化后的柔性转子数学模型以及根据振动理论对刚性和柔性转子数学模型列出了具体的求解方法。 第四章采用实例数据用MATLAB软件对车载磁悬浮飞轮电池刚性转子进行了时域仿真;紧接着应用集中质量法对柔性转子进行了模态仿真;最后应用Riccati传递矩阵法对车载飞轮电池弹性支承的简化后的单圆盘柔性转子进行了模态振动仿真。 第五章对全文的研究工作进行了总结,给出了主要的研究成果和结论,并分析了本论文的主要创新点,提出了有待进一步深入研究的问题。 车载磁悬浮飞轮电池是一种应用前景广阔的新型绿色动力电池,论文对其转子的振动研究,既有很大的理论和技术难度,又有很重要的科研价值。