1.一种车辆传动轴扭振抑制用压电主动飞轮,其特征在于:包括双层结构的主动外圈(1),主动外圈(1)具体为轴心连接的双圆盘结构,双圆盘结构的厚度不同,薄的为主动外圈(1)的A面,厚的为主动外圈(1)的B面,其中主动外圈(1)的A面上等间距设有多个扇形镂空槽,每个扇形镂空槽中均镶嵌有扇形结构的从动内圈单元(2),从动内圈单元(2)包括动平台(2‑1),动平台(2‑1)的底部即靠近轴心处通过曲线柔性铰链(2‑2)与主动外圈(1)A面连接,主动外圈(1)A面的扇形凹槽外缘处设有向扇形镂空槽内伸出的凸台,从动内圈单元(2)的顶部设有与扇形镂空槽外缘处的凸台匹配的凹槽结构,凹槽结构的两侧与凸台通过设有限幅弹簧单元(3)与主动外圈(1)A面联接,动平台(2‑1)的两侧与主动外圈(1)A面的扇形镂空槽之间设有电子单元安装槽,每个动平台(2‑1)两侧的电子单元安装槽内分别粘贴设置有压电传感单元(4)和压电作动单元(5),相邻的动平台(2‑1)上的压电传感单元(4)与压电作动单元(5)交替设置在左右两侧;
压电传感单元(4)通过导线与电荷适调器模块(6)的输入端联接,压电作动单元(5)通过导线与压电驱动电源(11)的输出端连接,电荷适调器模块(6)的输出端顺序连接数据采集模块(7)、信号处理模块(8)、控制模块(9)和数模转换模块(10),其中数据采集模块(7)采集电荷适调器模块(6)的输出信号并传输给信号处理模块(8),控制模块(9)根据信号处理模块(8)的输出信号进行运算处理确定压电作动单元(5)的驱动电压信号,经数模转换模块(10)与压电驱动电源(11)驱动每个动平台(2‑1)上设置的压电作动单元(5)工作。
2.根据权利要求1所述车辆传动轴扭振抑制用压电主动飞轮,其特征在于:主动外圈(1)A面的每个从动内圈单元(2)中心处设有安装用法兰孔,主动外圈(1)的B面设有多个安装连接用法兰孔,从动内圈单元(2)中心处的法兰孔与主动外圈(1)的B面上的法兰孔二者轴线不重合。
3.根据权利要求1所述车辆传动轴扭振抑制用压电主动飞轮,其特征在于:每个动平台(2‑1)顶部凹槽结构内与主动外圈(1)A面联接的限幅弹簧单元(3)包含两组关于凸台对称设置的压簧,两组压簧一端与凸台固定联接,一端与动平台(2‑1)固定联接。
4.根据权利要求1所述车辆传动轴扭振抑制用压电主动飞轮,其特征在于:从动内圈单元(2)在主动外圈(1)A面上呈中心对称布置。
5.根据权利要求1所述车辆传动轴扭振抑制用压电主动飞轮,其特征在于:所述限幅弹簧单元(3)中压簧的极限变形量为压电作动单元(5)驱动动平台(2‑1)角位移的最大值,其中压电传感单元(4)与压电作动单元(5)的周向部分与动平台(2‑1)及主动外圈(1)A面的扇形镂空槽黏贴,压电传感单元(4)与压电作动单元(5)的径向与主动外圈(1)A面留有间隙,通过压电作动单元(5)的变形实现动平台(2‑1)的补偿转动。
6.根据权利要求1所述的车辆传动轴扭振抑制用压电主动飞轮,其特征在于:压电传感单元(4)在主动外圈(1)的A面等间距设置有四组,并且四组压电传感单元(4)的中心和四组压电作动单元(5)的中心到主动外圈(1)A面的圆心距离相等。
7.根据权利要求1所述的车辆传动轴扭振抑制用压电主动飞轮,其特征在于:电荷适调器模块(6)有四个输入通道,分别为通道a、通道b、通道c和通道d,每个输入通道均分别与一个从动内圈单元(2)的压电传感单元(4)连接,压电驱动电源分别设有四个输出通道,分别为通道e、通道f、通道g和通道h,每个输出通道均分别与一个压电作动单元(5)连接并进行控制。
8.一种使用权利要求1‑7中任意一条权利要求所述车辆传动轴扭振抑制用压电主动飞轮的控制方法,其特征在于将压电主动飞轮(12)通过销式联轴器(13)安装在车辆动力输入轴(14)和车轮传动轴(15)之间;
具体步骤如下:步骤1、将压电主动飞轮(12)通过法兰孔安装在销式联轴器(13)两端中间,车辆动力输入轴(14)和车轮传动轴(15)分别通过销式联轴器(13)与压电主动飞轮(12)两端连接,车辆动力输入轴(14)设置在压电主动飞轮(12)主动外圈(1)B面一侧,车轮传动轴(15)设置在压电主动飞轮(12)主动外圈(1)A面一侧;
步骤2、车辆行驶过程中,利用电荷适调器模块(6)与数据采集模块(7)实时采集动平台(2‑1)上压电传感单元(4)的输出加速度信号,利用信号处理模块(8)处理获得从动内圈单元(2)的瞬时角位移值;
步骤3、计算从动内圈单元(2)期望角位移值与瞬时角位移值的偏差,控制模块(9)通过偏差运算得到压电作动单元(5)的驱动电压信号,经数模转换模块(10)与压电驱动电源(11)传输,需保证压电驱动电源(11)上输出的通道e和通道h输送给两个轴心相对设置的动平台(2‑1)上压电作动单元(5)的输出电压极性相同,通道f和通道g输送给另两个轴心相对设置的动平台(2‑1)上压电作动单元(5)的输出电压极性相同,通道e、通道f、通道g和通道h的电压绝对值相等;
步骤4、在外界行驶负载与驱动转矩作用下,控制压电作动单元(5)作用,从而驱动动平台(2‑1)通过曲线柔性铰链(2‑2)弹性变形产生主动角位移,补偿车辆动力输入轴(14)和车轮传动轴(15)的扭振变形,从而抑制轮毂(18)上的系统扭振,在此过程中,限幅弹簧单元(3)随着动平台(2‑1)的转动在凸台的作用下压缩变形,从而限制动平台(2‑1)的转动角位移以避免曲线柔性铰链(2‑2)因变形过大发生断裂。
9.根据权利要求8所述控制方法,其特征在于:车辆动力输入轴(14)通过销式联轴器Ⅱ(17)与大功率永磁直驱电机(16)电机直连;或者通过差速器(21)将直流伺服电机(19)通过减速器(20)传输的动力传递给左右设置的两根车辆动力输入轴(14),左右两根车辆动力输入轴(14)通过销式联轴器(13)、车轮传动轴(15)分贝连接有左右何止的轮毂Ⅱ(22)和轮毂Ⅲ(23);直流伺服电机(19)与减速器(20)、减速器(20)与差速器(21)、差速器(21)与车辆动力输入轴(14)采用法兰联接、键联接。