發(fā)布時(shí)間：2020-06-30 22:18

【摘要】：車輛在行駛過程中,路面的凹凸不平和起伏不定都會使車身產(chǎn)生俯仰運(yùn)動,從而影響車輛的乘坐舒適性和行駛安全性。為此,本文以半主動懸架為研究對象,先分析了半主動懸架阻尼力的可達(dá)范圍。接下來針對兩類典型的不平路面工況——隨機(jī)路面和波動路面,分別設(shè)計(jì)了相應(yīng)的半主動懸架控制策略來抑制車輛的俯仰運(yùn)動并優(yōu)化車輛的整體性能,從而提高車輛的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。本文首先根據(jù)車輛行駛動力學(xué)知識,建立了隨機(jī)路面、坑包路面以及長波路面的激勵(lì)模型,分析了不同路面激勵(lì)對車輛俯仰動態(tài)的影響。搭建了基于磁流變半主動懸架的雙曲正切逆模型以及阻尼力約束模型。在這之后,根據(jù)汽車俯仰動力學(xué),忽略側(cè)傾運(yùn)動對車輛俯仰運(yùn)動的微弱影響,建立了可以表征車輛俯仰和垂向運(yùn)動的前后半車懸架模型,為后文控制器設(shè)計(jì)提供了模型基礎(chǔ)。接下來針對車輛在隨機(jī)路面上行駛的工況,首先介紹了基于車輛半主動懸架的系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo),在此基礎(chǔ)上,通過分析最優(yōu)控制的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了基于半主動懸架的約束最優(yōu)控制器。在設(shè)計(jì)控制器的過程中,利用層析分析法確定各子目標(biāo)的加權(quán)系數(shù),并通過對比不同加權(quán)系數(shù)下約束最優(yōu)控制效果的不同,得出僅通過改變加權(quán)系數(shù),無法做到單獨(dú)優(yōu)化某一性能指標(biāo)卻不犧牲其他性能。鑒于此,接下來設(shè)計(jì)了基于俯仰角優(yōu)化的模糊最優(yōu)控制器。仿真結(jié)果表明模糊最優(yōu)控制器可以在保證其他性能的前提下,進(jìn)一步抑制車輛的俯仰角。最后本文針對車輛行駛在波動路面(包括坑包路面以及長波路面)的特殊工況下,首先設(shè)計(jì)最優(yōu)控制器并分析了最優(yōu)控制應(yīng)用于長波路面的局限性,接下來設(shè)計(jì)了約束預(yù)測控制來抑制車輛的俯仰運(yùn)動從而提高車輛的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性�？紤]到車輛在高速時(shí)會達(dá)到共振狀態(tài),而此時(shí)基于模型的控制方法大多會因?yàn)閼壹苣Ｐ凸逃袇?shù)的緣故而受到限制,鑒于此,選擇設(shè)計(jì)對模型要求不高的雙模糊控制器來抑制車輛在高速通過長波路面時(shí)的俯仰角加速度和垂向加速度。最后針對車輛以遞增速度通過長波路面時(shí),雙模糊控制器與預(yù)測控制器所表現(xiàn)出的控制效果的差異,出于進(jìn)一步優(yōu)化車輛性能的目的,綜合各個(gè)性能指標(biāo)臨界點(diǎn)的速度信息,設(shè)計(jì)了基于速度的方式切換的控制器。仿真結(jié)果表明,隨著車速的增加,方式切換的控制策略能有效提升行車過程中的車輛整體性能。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U463.33
【圖文】：

阻尼器需要滿足耗散約束，所謂耗散約束就是指阻尼器的阻尼力速度體現(xiàn)為正相關(guān)，兩者構(gòu)成的曲線位于速度-阻尼力坐標(biāo)系的一、Fv拉桿線圈 磁路 磁流變液圖 2-6 磁流變阻尼器內(nèi)部結(jié)構(gòu)耗散約束外，磁流變阻尼器也有一些其他的特性。為方便說明，下阻尼器的精確模型——Spencer 模型，對該模型在不同振動輸入、進(jìn)行仿真，來說明磁流變阻尼器具有的典型輸入輸出關(guān)系。如圖 2-r 模型的仿真示意圖。

圖 2-11 Spencer 阻尼器模型示意圖型[52]是由 Stanway 首先提出的，名稱來源于 Bingham簡單的函數(shù)關(guān)系式來擬合磁流變阻尼器的輸入輸并不能反映磁流變阻尼器的滯回特性，后來有學(xué)加了滯回環(huán)內(nèi)的阻尼系數(shù)以求獲得更好的滯回特際差距較大，且滯回區(qū)域不能隨振動頻率的變化[53-56]核心思想是將阻尼器的滯回環(huán)整體分為上下兩個(gè)這樣以來，滯回環(huán)上下曲線加速度方向相反的特模型的階數(shù)則取決于與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合誤差。但體現(xiàn)磁流變阻尼器滯回環(huán)頻率特性的缺點(diǎn)，這是型[57-59]的核心構(gòu)成是一個(gè)雙曲正切函數(shù)，將該函數(shù)與阻

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

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本文編號：2735894