【摘要】：現(xiàn)代汽車懸架技術(shù)不斷發(fā)展,在傳統(tǒng)空氣懸架基礎(chǔ)上出現(xiàn)的新型互聯(lián)空氣懸架結(jié)構(gòu),能較好地提升車輛乘坐舒適性�；ヂ�(lián)空氣懸架這種新型懸架形式,將傳統(tǒng)空氣懸架中相鄰的空氣彈簧用氣動(dòng)管路連通,當(dāng)受到路面沖擊時(shí),互聯(lián)空氣彈簧間將會(huì)發(fā)生氣體交換,可起到緩和路面沖擊、保持車身姿態(tài)等作用。為進(jìn)一步改善空氣懸架動(dòng)力性與能耗經(jīng)濟(jì)性,結(jié)合互聯(lián)空氣懸架系統(tǒng)和帶有高低壓罐的氣路閉環(huán)車身高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)兩者的優(yōu)點(diǎn),提出氣路閉環(huán)橫向互聯(lián)空氣懸架系統(tǒng)。本文將從該系統(tǒng)的車身高度調(diào)節(jié)性能與能量損耗特性兩方面展開研究。首先,介紹氣路閉環(huán)橫向互聯(lián)空氣懸架系統(tǒng)原理,基于MATLAB/Simulink仿真軟件,結(jié)合氣體熱力學(xué),建立儲(chǔ)氣罐、電磁閥、空氣彈簧等模塊數(shù)學(xué)模型;結(jié)合車輛動(dòng)力學(xué),建立氣路閉環(huán)橫向互聯(lián)空氣懸架車身高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)模塊數(shù)學(xué)模型。其次,針對車身高度調(diào)節(jié)過程中存在的調(diào)節(jié)時(shí)間過長、超調(diào)現(xiàn)象明顯等問題,對傳統(tǒng)PID控制進(jìn)行改進(jìn),構(gòu)建專門適用于橫向互聯(lián)空氣懸架車身高度調(diào)節(jié)的控制策略。為得到控制參數(shù)的最優(yōu)解,通過遺傳算法對PID參數(shù)尋優(yōu)。同時(shí)引入車身姿態(tài)修正系數(shù),提高系統(tǒng)充放氣調(diào)節(jié)時(shí)車身姿態(tài)穩(wěn)定性。仿真結(jié)果表明,該控制策略響應(yīng)迅速,且避免了超調(diào)現(xiàn)象,解決了傳統(tǒng)空氣懸架車身高度控制策略應(yīng)用于橫向互聯(lián)懸架的移植性缺陷等問題。然后,基于D2P快速原型開發(fā)平臺(tái),搭建試驗(yàn)臺(tái)架,進(jìn)行車身高度調(diào)節(jié)性能試驗(yàn),并研究儲(chǔ)氣罐不同初始?xì)鈮簩Τ浞艢鈺r(shí)間及穩(wěn)態(tài)誤差影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,提出的控制策略能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)車身高度切換要求。試驗(yàn)驗(yàn)證了控制策略的有效性,儲(chǔ)氣罐不同初始?xì)鈮簩δ繕?biāo)高度調(diào)節(jié)性能的影響研究為車身高度調(diào)節(jié)的參數(shù)選擇提供了依據(jù)。最后,針對氣路閉環(huán)橫向互聯(lián)空氣懸架系統(tǒng)升壓過程中能耗特性進(jìn)行研究,采用壓縮氣體有效能與空氣壓縮機(jī)做功計(jì)算得出該過程能量損耗,同時(shí)利用試驗(yàn)驗(yàn)證氣路閉環(huán)系統(tǒng)升壓過程中的能耗特性。理論與試驗(yàn)研究結(jié)果表明,相對于氣路開環(huán)系統(tǒng),氣路閉環(huán)系統(tǒng)應(yīng)用于車身高度調(diào)節(jié)時(shí)具有更加優(yōu)良的能耗特性。且在提升相同壓力的情況下,高壓罐初始?xì)鈮涸降?低壓罐初始?xì)鈮涸礁咴接欣谀芎慕?jīng)濟(jì)性的提升。
[Abstract]:With the continuous development of modern automobile suspension technology, a new type of interconnected air suspension structure based on traditional air suspension can improve the ride comfort of vehicles. Interconnected air suspension, a new type of suspension, connects the adjacent air springs in traditional air suspensions with pneumatic pipes. When affected by the road surface, there will be a gas exchange between the interconnected air springs, which can alleviate the impact of the road surface. Maintain body posture, etc. In order to further improve the power performance and energy consumption economy of air suspension, combined with the advantages of interconnected air suspension system and gas path closed loop body height regulating system with high and low pressure tanks, a gas path closed loop transverse interconnected air suspension system was proposed. In this paper, the body height regulation performance and energy loss characteristics of the system are studied. First of all, the principle of air suspension system is introduced. Based on MATLAB/Simulink simulation software, combined with gas thermodynamics, mathematical models of gas storage tank, solenoid valve, air spring and so on are established. The mathematical model of the body height regulating system of the air suspension is established. Secondly, aiming at the problems of excessive adjustment time and obvious overshoot in the process of body height regulation, the traditional PID control is improved to construct a control strategy suitable for the lateral interconnecting air suspension body height regulation. In order to obtain the optimal solution of control parameters, PID parameters are optimized by genetic algorithm. At the same time, the vehicle body attitude correction coefficient is introduced to improve the vehicle body attitude stability. The simulation results show that the control strategy is quick and avoids overshoot and solves the problem that the traditional air suspension body height control strategy is applied to the transplants of the lateral interconnected suspension. Then, based on the D2P rapid prototyping development platform, a test-bed was built to test the body height regulation performance, and the effects of different initial air pressure on the filling and discharging time and steady state error of the gas storage tank were studied. Experimental results show that the proposed control strategy can accurately achieve the system body height switch requirements. The experimental results show the effectiveness of the control strategy. The research on the effect of different initial air pressure on the performance of the target height regulation provides a basis for the selection of vehicle height adjustment parameters. Finally, the energy consumption characteristics of the closed loop transversely interconnected air suspension system are studied, and the energy loss of the process is calculated by using the compressed gas effectiveness and the work done by the air compressor. At the same time, the energy consumption characteristics of the closed-loop system are verified by experiments. The theoretical and experimental results show that compared with the open-loop system, the closed-loop system has better energy consumption characteristics when applied to the body height regulation. The lower the initial pressure of high pressure tank is, the higher the initial pressure of low pressure tank is.
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.33

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本文編號(hào)：2272940