【摘要】：我國是一個國土面積很大的國家,不同地區(qū)基礎設施的發(fā)展較不均衡。重大自然災害大多發(fā)生在偏遠地區(qū)。在一些山區(qū)、路況比較惡劣的地區(qū),應急救援車輛的平順性受到極大挑戰(zhàn),尤其是某些情況下救援車輛需要在行進中作業(yè),這對車輛平順性有著較高的要求,傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)難以達到這個目標。采用主動懸架的汽車在不平路面行駛時,有利于對車身位姿進行控制。應急救援車輛大多采用多軸車輛,由于整車重量大、車身長、輪胎動載荷較大,所以車輛乘坐舒適性一般較差。目前對多軸車輛乘坐舒適性的研究大多集中在被動懸架,對多軸車輛主動懸架的研究較少。多軸應急救援車輛行駛在災區(qū)較差的路面時,車輛舒適性較差。當多軸應急救援車輛在行進中作業(yè)時,對平順性有較高的要求。研究多軸應急救援車輛的主動懸架技術對解決上述問題具有重要意義。本文結合國家重點研發(fā)計劃課題“高機動應急救援車輛(含消防車輛)專用底盤及懸掛關鍵技術研究”(項目編號2016YFC0802902),設計三橋車輛主動懸架的控制器,以提高應急救援車輛的平順性。本文的研究內(nèi)容主要包括:第一,建立簡化的數(shù)學模型。建立基于平順性的九自由度被動懸架模型,并利用Trucksim軟件建立三橋車輛動力學模型對其進行驗證。結果表明所建九自由度數(shù)學模型能夠較好地反映車輛的平順性。基于此,建立基于平順性的九自由度主動懸架模型,并結合所建數(shù)學模型與現(xiàn)代控制理論推導了模型的狀態(tài)方程。考慮后文仿真需要,建立路面模型,介紹了懸架性能的評價指標。第二,設計應急救援三橋車輛主動懸架控制器�；谧顑�(yōu)控制理論設計主動懸架控制器。為實現(xiàn)全狀態(tài)反饋,引入卡爾曼濾波實現(xiàn)車輛狀態(tài)估計,設計基于卡爾曼濾波的主動懸架最優(yōu)控制器。第三,應用小生境自適應遺傳算法優(yōu)化主動懸架控制器。為解決主動懸架最優(yōu)控制器中加權參數(shù)難以確定的問題,應用小生境自適應遺傳算法對加權參數(shù)進行優(yōu)化,提高控制器的性能。第四,主動懸架系統(tǒng)聯(lián)合仿真。建立整車主動懸架系統(tǒng)的Trucksim-Simulink聯(lián)合仿真模型,對被動懸架、經(jīng)驗式KFLQG主動懸架和NAGA-KFLQG主動懸架在不同工況下進行仿真,并對三種懸架的輸出性能進行對比分析。結果表明NAGA-KFLQG主動懸架系統(tǒng)輸出性能最優(yōu)。第五,主動懸架dsPACE實時仿真。應用MATLAB/dsPACE進行實時仿真測試,對主動懸架的控制算法進行驗證。以隨機路面輸入為例,對經(jīng)驗式KFLQG主動懸架和NAGA-KFLQG主動懸架系統(tǒng)進行實時仿真,并與被動懸架進行對比。經(jīng)分析得到,本文設計的NAGA-KFLQG主動懸架具有良好的輸出性能,可以有效改善車輛的平順性。
【圖文】：

那么車輛在起伏路上行駛時，有利于對車身位姿進行控制，輪胎的動載荷。因此研究應急救援車輛的主動懸架技術具有重要的意義。本課題來源于國家重點研發(fā)計劃課題“高機動應急救援車輛（含消防車輛用底盤及懸掛關鍵技術研究”（項目編號 2016YFC0802902），主要針對車動懸架的控制算法展開研究。本文針對三橋重型車輛建立懸架系統(tǒng)的整車動模型，使用 KFLQG 控制方法對懸架系統(tǒng)進行控制，并用 NAGA 算法對控略進行優(yōu)化。最后以隨機路面為例，應用 dsPACE 硬件在環(huán)實時仿真測試對算法進行驗證。.2 車輛懸架系統(tǒng)概述.2.1 懸架的組成典型的懸架系統(tǒng)由彈性元件、導向機構以及減震器等構成[7]，個別的結構有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等[8]。其結構示意圖如 1.1 所示。

；缺點是車輛振動稍強。例如林肯城市這一類彈性適性好；缺點是在車輛拐彎、制動工況時側傾和俯差。彈性元件使用彈性較高的材料制成，主要有鋼，空氣彈簧和橡膠彈簧等[10]。的作用是傳遞力和力矩，，同時兼起導向作用[11]。在車輪的運動軌跡。系統(tǒng)的分類車導向機構不同可分為獨立懸架、非獨立懸架[12]。的車橋將兩端的車輪連接在一起，車架（或者車身系統(tǒng)進行連接。非獨立懸架結構簡單、成本低、強度前輪定位變化較小。但其舒適性及操縱穩(wěn)定性都較結構圖。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U463.33

【參考文獻】

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本文編號：2665280