【摘要】：主動懸架和直接橫擺力矩系統(tǒng)可以有效地提高車輛的平順性和操穩(wěn)性。本文首先根據(jù)這兩個系統(tǒng)的結構特點,建立了主動懸架七自由度仿真模型、四輪路面輸入模型、輪胎模型和直流無刷電機模型等�？紤]到主動懸架系統(tǒng)設計為多目標控制問題,需要對不同目標進行協(xié)調從而使整體性能達到最優(yōu),設計了主動懸架綜合指標LQR控制器。由于在不同工況下主動懸架的功能需求是不同的,因此,設計了側重不同功能的LQR控制器。為了降低人工選取LQR控制器性能指標函數(shù)中加權系數(shù)的難度,通過結合遺傳算法和模擬退火算法的優(yōu)點,提出了模擬退火遺傳算法對LQR控制器中性能指標函數(shù)加權系數(shù)組合進行優(yōu)化�？紤]到橫擺角速度和質心側偏角這兩個變量均會對車輛穩(wěn)定性產生影響,本文結合模糊控制和滑模變結構控制的優(yōu)點提出了模糊滑�？刂�,分別以橫擺角速度和質心側偏角為控制目標設計了模糊滑模控制器。設計了分層協(xié)調式集成控制器,下層控制器由主動懸架和直接橫擺力矩控制器組成,上層控制器是基于功能分配的思想通過模糊控制對下層控制器的輸出進行協(xié)調。最后,選取勻速直線行駛工況、制動工況、正弦停滯轉向工況、雙移線工況和階躍轉向工況共五種工況進行了仿真分析。仿真結果表明,所設計的控制策略能有效的改善車輛的平順性和操穩(wěn)性。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U463.1
【圖文】：

圖 2.1 七自由度主動懸架系統(tǒng)模型Fig 2.1 Seven degrees of freedom active suspension system model對圖 2.1 中所示的 ASS 系統(tǒng)模型進行分析，根據(jù)牛頓運動定理，可以的運動微分方程如下：車輪處垂向運動的微分方程為：mzk（ z-z）k（z-z）c（z-z）-wiwitigiwisibiwisibiwii f車身質心處垂向運動的微分方程為：()()()()mZ()()()()1234333333444444bb111111222222ffffczzkzzczzkzzczzkzzczzkzzswbswbswbswbswbswbswbswb 車身俯仰運動的微分方程為：][()()()[()()()()11111122234p333333444444ffbczzkzzczzIczzkzzczzkzzswbswbswbswbswbswbswb

式中：wim （i=1,2,3,4）分別代表四個車輪處（前左、前右、后左、后右，下同）的非簧載質量，bm 為簧載質量，sik 為懸架彈簧剛度，sic 為懸架阻尼系數(shù)，tik 為輪胎等效剛度，bz 為車輛質心處的垂向位移，biz 為車身與懸架連接處垂向位移，wiz 為輪胎垂向位移，giz 為路面垂向位移，if 為主動懸架控制力，d 為輪距， 為車身俯仰角， 為車身側傾角，pI 為車身系統(tǒng)俯仰轉動慣量，rI 為車身系統(tǒng)側傾轉動慣量，a 為質心距前軸距離，b為質心距后軸距離。2.3 路面模型一般路面模型可以分為：路面輸入頻域模型和路面輸入時域模型。但是路面輸入頻域模型只能在進行線性系統(tǒng)的頻域分析時作為系統(tǒng)輸入，而本文是將路面輸入作為車輪激勵進行時域中的動力學仿真分析。因此，本文采用由濾波白噪聲生成的路面時域模型作為車輪的路面輸入[30-31]。為了能夠對路面輸入進行描述，通常以一個預先設定的水平面作為基準，以道路走向作為橫軸正方向，路面的高度是圍繞基準水平面上下波動的，所形成的曲線稱為路面不平度函數(shù) q(I)，如圖 2.2 所示。

【參考文獻】

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本文編號：2718350