本文關鍵詞：車輛座椅主動懸架控制策略及Simulink仿真研究

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【摘要】：車輛的行駛平順性、行車安全性、乘坐舒適性以及操縱穩(wěn)定性等性能的好壞與車輛懸架系統(tǒng)性能的優(yōu)劣息息相關。車輛座椅懸架作為直接與人體接觸的振動部件,其主要任務是承載人體重量,緩和路面激勵傳遞給人的沖擊以及減弱由此沖擊最終帶給人體的振動。座椅直接與人體相接觸,人體的乘坐舒適性直接取決于座椅懸架減振性能的好壞程度,尤其是駕駛員座椅懸架性能差會造成駕駛疲勞,駕駛疲勞常導致交通事故,因此,汽車主動座椅懸架系統(tǒng)一直是近年來的研究熱點。本文首先介紹了論文研究背景及意義、座椅懸架的研究現(xiàn)狀,根據(jù)國內(nèi)外相關研究,提出了論文的主要研究內(nèi)容;總結(jié)了乘坐舒適性的要求和評價方法以及平順性的評價指標,建立了隨機路面輸入模型,并構建了隨機路面輸入仿真模塊,簡化了座椅懸架系統(tǒng),建立了1/2車五自由度被動座椅懸架系統(tǒng)和主動座椅懸架系統(tǒng)的數(shù)學模型,并列出了相應的動力學微分方程。然后,通過研究控制策略,最終選取PID控制和模糊PID控制作為座椅懸架的主動控制方法,并設計了以座椅實際速度和理想速度差為輸入的PID控制器、模糊PID控制器,且在Simulink環(huán)境下搭建了仿真模塊,并進行了仿真分析。仿真結(jié)果表明,座椅懸架系統(tǒng)采用主動控制后,大幅度改善了座椅質(zhì)心垂向振動,有效地減少了不平路面帶給駕駛員的振動,同時也不同程度地改善了車身垂向、俯仰、輪胎動載荷和懸架動撓度等性能指標,保證了車輛平順性,從而提高了車輛駕駛員的乘坐舒適性,改善了車輛的整體性能。
【關鍵詞】：座椅懸架 控制策略 乘坐舒適性 模糊PID控制 仿真
【學位授予單位】：遼寧工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.836
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 論文的研究背景及意義9-10
• 1.2 車輛座椅懸架控制方法的研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 懸架系統(tǒng)概述10-11
• 1.2.2 車輛座椅懸架研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.3 座椅懸架的選擇與發(fā)展趨勢14-15
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容15-16
• 2 座椅懸架系統(tǒng)動力學模型建立16-28
• 2.1 人體乘坐舒適性要求16
• 2.1.1 駕駛員座椅滿足乘坐舒適性要求的評價指標16
• 2.1.2 人體乘坐舒適性評價方法16
• 2.2 車輛平順性評價指標16-17
• 2.3 路面輸入模型17-22
• 2.3.1 路面不平度功率譜密度17-20
• 2.3.2 隨機路面輸入與仿真20-22
• 2.4 座椅懸架系統(tǒng)動力學模型建立22-27
• 2.4.1 1/2 車五自由度座椅被動懸架系統(tǒng)模型23-25
• 2.4.2 1/2 車五自由度座椅主動懸架系統(tǒng)建模25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 3 座椅主動懸架的控制策略研究28-40
• 3.1 座椅主動懸架PID控制器設計28-32
• 3.1.1 PID控制理論28-30
• 3.1.2 PID控制器設計30-32
• 3.2 座椅主動懸架模糊PID控制器設計32-39
• 3.2.1 模糊PID控制理論32-33
• 3.2.2 模糊PID控制器設計33-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 4 座椅懸架仿真分析40-54
• 4.1 Simulink仿真軟件概況40-41
• 4.2 座椅懸架Simulink仿真模型41-44
• 4.3 仿真結(jié)果分析44-53
• 4.3.1 PID控制仿真結(jié)果及分析44-48
• 4.3.2 模糊PID控制仿真結(jié)果及分析48-52
• 4.3.3 兩種控制方式仿真結(jié)果對比分析52-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 5 結(jié)論54-56
• 5.1 總結(jié)54
• 5.2 論文進一步工作54-56
• 參考文獻56-59
• 致謝59

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本文編號：1094697