本文關(guān)鍵詞：客車(chē)電控空氣懸架系統(tǒng)控制策略研究　出處：《吉林大學(xué)》2016年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：電控空氣懸架(ECAS),采用的彈性元件為空氣彈簧具有較為理想的剛度特性,同時(shí)可以依據(jù)車(chē)輛行駛狀態(tài)實(shí)現(xiàn)車(chē)身高度的調(diào)節(jié)控制,改善車(chē)輛的行駛平順性、操縱穩(wěn)定性和行駛通過(guò)性。隨著汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展以及人們對(duì)乘坐體驗(yàn)的日益關(guān)注,電控空氣懸架系統(tǒng)因其優(yōu)越性在客車(chē)上的裝配率正在逐步提升,成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。然而國(guó)內(nèi)還不具備電控空氣懸架系統(tǒng)的研發(fā)技術(shù),主要依靠高價(jià)從國(guó)外引進(jìn)ECAS系統(tǒng)產(chǎn)品。因此進(jìn)行電控空氣懸架系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究,對(duì)提高自主研發(fā)能力和推進(jìn)我國(guó)客車(chē)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步有重要意義。本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于駕駛員特性的新型線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制機(jī)理和評(píng)價(jià)方法研究”(編號(hào):51575223)和“分布式全線控電動(dòng)汽車(chē)可重構(gòu)集成控制策略研究”(編號(hào):51505178)。立足于國(guó)內(nèi)電控空氣懸架系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)需求,基于某款大客車(chē)用電控空氣懸架系統(tǒng)對(duì)其控制策略進(jìn)行了深入的研究,并進(jìn)行了應(yīng)用設(shè)計(jì),主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)介紹了空氣彈簧的類(lèi)型和特點(diǎn);依據(jù)目標(biāo)車(chē)型參數(shù)和匹配需求進(jìn)行了空氣彈簧的選型,結(jié)合其有效作用面積和有效體積特性建立了空氣彈簧數(shù)學(xué)模型;搭建了空氣懸架試驗(yàn)臺(tái),通過(guò)空氣彈簧的特性試驗(yàn)對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證;根據(jù)研究需要,結(jié)合上述空氣彈簧模型建立了空氣懸架整車(chē)模型,并利用商業(yè)軟件Trucksim驗(yàn)證了模型的有效性。(2)依據(jù)ECAS系統(tǒng)的工作原理,提出了一種分層架構(gòu)的車(chē)身高度控制方法用于ECAS系統(tǒng)的車(chē)身高度控制,包括目標(biāo)高度決策控制和目標(biāo)高度跟蹤控制兩層;依據(jù)車(chē)輛行駛狀態(tài),將目標(biāo)高度決策控制分為車(chē)輛啟動(dòng)控制、車(chē)輛動(dòng)態(tài)行駛控制和車(chē)輛側(cè)跪控制三個(gè)模塊,并分別進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì);綜合考慮懸架偏頻設(shè)計(jì)和空氣彈簧的高度設(shè)計(jì)區(qū)域確定了空氣彈簧的可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)高度;建立了單組空氣彈簧高度調(diào)節(jié)模型,并設(shè)計(jì)了PID/PWM控制器以避免目標(biāo)高度跟蹤過(guò)程中的“過(guò)充”與“過(guò)放”現(xiàn)象;針對(duì)整車(chē)四組空氣彈簧的目標(biāo)高度跟蹤提出了三點(diǎn)測(cè)量的車(chē)身目標(biāo)高度跟蹤控制策略,通過(guò)車(chē)身標(biāo)準(zhǔn)高度切換控制的模型仿真,對(duì)控制策略進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。(3)基于MC9S12DG128單片機(jī)進(jìn)行了ECAS控制器的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì),完成了一款ECAS控制器的開(kāi)發(fā)。(4)利用Matlab/x PC Target技術(shù)采用軟硬件結(jié)合的方式搭建了ECAS控制器硬件在環(huán)試驗(yàn)臺(tái),分別進(jìn)行了靜態(tài)時(shí)車(chē)身高度上升和下降調(diào)節(jié)、側(cè)跪工況、顛簸路面行駛工況、高速行駛工況和轉(zhuǎn)向行駛工況下的硬件在環(huán)試驗(yàn),驗(yàn)證了所開(kāi)發(fā)的ECAS控制器功能和控制策略的有效性。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U463.33

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