【摘要】：在汽車全面向智能化方向發(fā)展的趨勢下,智能汽車在行駛過程中保證車身姿態(tài)穩(wěn)定從而為車內(nèi)乘客提供良好的乘坐舒適性必不可少。因此,本文結(jié)合磁流變智能懸架及智能汽車,將智能懸架應(yīng)用于智能汽車路徑跟蹤過程中的姿態(tài)控制。根據(jù)智能汽車行駛工況的不同,提出分模式姿態(tài)優(yōu)化控制方法,優(yōu)化智能汽車在路徑跟蹤過程中的姿態(tài)變化。具體研究內(nèi)容如下:首先,建立磁流變減振器模型。分析了磁流變液的基礎(chǔ)理論,包括其組成成分、磁流變效應(yīng)、流變機理以及力學(xué)特性。在此基礎(chǔ)上,對磁流變減振器的工作模式進行了詳細(xì)的分析,并對磁流變減振器各動力學(xué)模型進行了概述�；诟倪MBouc-Wen模型,在Simulink中建立了磁流變減振器仿真模型,仿真結(jié)果表明該模型能夠較準(zhǔn)確地描述磁流變減振器的非線性滯回特性。其次,對磁流變懸架系統(tǒng)及其控制策略進行了研究。在Simulink中建立1/4車輛被動懸架及磁流變懸架的仿真模型。利用濾波白噪聲生產(chǎn)法建立了單輪隨機路面模型。將包括開關(guān)型天棚阻尼控制、LQR最優(yōu)控制及模糊控制在內(nèi)的多種控制策略運用于磁流變懸架的控制當(dāng)中,并搭建了1/4磁流變懸架系統(tǒng)的控制仿真平臺。仿真結(jié)果表明LQR最優(yōu)控制與模糊控制的控制效果更佳。最后,針對智能汽車路徑跟蹤過程中行駛工況的不同,提出了分模式姿態(tài)優(yōu)化控制方法,并建立聯(lián)合仿真平臺對該方法進行仿真驗證。將姿態(tài)優(yōu)化控制分為勻速直線行駛狀態(tài)下的穩(wěn)定姿態(tài)優(yōu)化控制模式與加減速或轉(zhuǎn)向行駛狀態(tài)下的突變姿態(tài)優(yōu)化控制模式。結(jié)合預(yù)瞄-跟隨理論與改進型純追蹤控制策略,設(shè)計了智能汽車可靠的路徑跟蹤控制器。針對穩(wěn)定姿態(tài)優(yōu)化控制模式,基于LQR最優(yōu)控制及改進IAHP法設(shè)計特定有效的控制策略。針對突變姿態(tài)優(yōu)化控制模式,基于智能汽車狀態(tài)信息及路徑跟蹤控制器提供的轉(zhuǎn)向信息,分別設(shè)計俯仰與側(cè)傾姿態(tài)優(yōu)化模糊控制策略。搭建了基于CarSim/Simulink的聯(lián)合仿真平臺,仿真試驗表明分模式姿態(tài)優(yōu)化控制方法對不同工況下智能汽車路徑跟蹤過程中的車身姿態(tài)均有一定的優(yōu)化效果,為基于半主動懸架的智能汽車車身姿態(tài)優(yōu)化控制提供了一定的參考。
【圖文】：

圖 2-7 基于改進 Bouc-Wen 模型的磁流變減振器 Simulink 仿真模型仿真過程中，減振器控制電流范圍取 0~1A，輸入激勵位移為振幅±0.03m弦波，頻率取為 2Hz，仿真所得到的磁流變減振器模型隨電流變化的外特性如圖 2-8 所示。型流變減振器模磁輸出阻尼力（N）（a）阻尼力-速度曲線 （b）阻尼力-位移曲線圖 2-8 磁流變減振器模型隨電流變化的外特性曲線

f0f0圖 2-7 基于改進 Bouc-Wen 模型的磁流變減振器 Simulink 仿真模型仿真過程中，減振器控制電流范圍取 0~1A，輸入激勵位移為振幅±0.03m 的正弦波，頻率取為 2Hz，仿真所得到的磁流變減振器模型隨電流變化的外特性曲線如圖 2-8 所示。）
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U463.33

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本文編號：2639047