主動(dòng)穩(wěn)定桿作為抑制車身側(cè)傾的主要工具之一,它能根據(jù)車輛的不同側(cè)傾程度實(shí)時(shí)調(diào)整穩(wěn)定桿兩端輸出的反側(cè)傾力矩值。主動(dòng)穩(wěn)定桿系統(tǒng)可以根據(jù)作動(dòng)器的不同分為電機(jī)式主動(dòng)穩(wěn)定桿和液壓式主動(dòng)穩(wěn)定桿兩類,電機(jī)式主動(dòng)穩(wěn)定桿相對液壓式主動(dòng)穩(wěn)定桿而言,具有響應(yīng)速度快,集成度高,能效高等優(yōu)點(diǎn),較適用于車型較小的車輛上。隨著電動(dòng)車的迅速發(fā)展,為了推進(jìn)主動(dòng)穩(wěn)定桿在電動(dòng)車上的應(yīng)用,本文選取電機(jī)式主動(dòng)穩(wěn)定桿作為研究對象。目前,國內(nèi)外對電機(jī)式主動(dòng)穩(wěn)定桿系統(tǒng)的控制研究大部分局限于車輛發(fā)生較大側(cè)傾的情況,車輛實(shí)際行駛過程中,路面及車身等情況都在不斷的變化,加上穩(wěn)定桿本身的性能限制,為了同時(shí)滿足乘坐舒適性及側(cè)傾穩(wěn)定性,穩(wěn)定桿難以達(dá)到每個(gè)范圍內(nèi)的理想工作狀態(tài)。本文針對某國產(chǎn)輕型商用車,重點(diǎn)研究電機(jī)式主動(dòng)穩(wěn)定桿控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先,基于MATLAB/Simulink軟件建立了 14自由度車輛動(dòng)力學(xué)模型及電機(jī)作動(dòng)器模型。為了兼顧乘坐舒適性及側(cè)傾穩(wěn)定性,根據(jù)車輛不同的行駛工況,對側(cè)向加速度及側(cè)傾角進(jìn)行定量分析,設(shè)計(jì)了三種工作模式,即主動(dòng)穩(wěn)定桿正常工作,電機(jī)短接制動(dòng)以及電機(jī)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)主動(dòng)穩(wěn)定桿系統(tǒng)正常工作時(shí),通過仿真分析了外界干擾和參數(shù)攝動(dòng)對車輛的側(cè)傾穩(wěn)定性有較大的影響,為了提升系統(tǒng)魯棒性,采用滑�？刂扑惴ㄔO(shè)計(jì)了上層控制器,并將擾動(dòng)量考慮到控制算法中。下層電機(jī)控制采用三環(huán)閉環(huán)控制,外環(huán)為位置環(huán),采用PID控制,中間環(huán)為轉(zhuǎn)速環(huán),采用PID控制,內(nèi)環(huán)為電流環(huán),由于永磁直流無刷電機(jī)存在轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大的問題,為了減小系統(tǒng)的能耗,采用最優(yōu)控制算法設(shè)計(jì)了電機(jī)控制的電流環(huán)。在Matlab/simulink中將控制器模型加到原整車及穩(wěn)定桿模型上,在設(shè)定的行駛工況、路面狀況等條件下對整車及電機(jī)式主動(dòng)穩(wěn)定桿系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。最后,在典型轉(zhuǎn)向工況下對電機(jī)式主動(dòng)穩(wěn)定桿控制系統(tǒng)進(jìn)行硬件在環(huán)仿真實(shí)驗(yàn)研究。仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的電機(jī)式主動(dòng)穩(wěn)定桿多模式控制策略能兼顧車輛在不同行駛工況下的側(cè)傾穩(wěn)定性及乘坐舒適性。此外,當(dāng)車輛發(fā)生側(cè)傾時(shí),本文提出的控制器能有效減小車身側(cè)傾角,提升側(cè)傾穩(wěn)定性,對于外界干擾和參數(shù)擾動(dòng)有較好的魯棒性,同時(shí),電機(jī)輸出特性滿足要求,系統(tǒng)的能耗得到降低。
【學(xué)位單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U469.72
【部分圖文】：

、Ｂ自帶的最重要的組件之一。Ｓｉｍｕｌｉｎｋ能夠描述線性離散系統(tǒng)或者混合系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真，它以模塊用戶可以通過ＧＵＩ調(diào)配每個(gè)模塊的參數(shù)，仿真的結(jié)來［６２］。為了驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的電機(jī)式主動(dòng)穩(wěn)定桿控ｌｉｎｋ中建立了車輛及電機(jī)式主動(dòng)穩(wěn)定桿系統(tǒng)的動(dòng)力證奠定了基礎(chǔ)。逡逑穩(wěn)定桿系統(tǒng)工作原理及關(guān)鍵技術(shù)逡逑穩(wěn)定桿系統(tǒng)組成及工作原理逡逑桿由穩(wěn)定桿主體與驅(qū)動(dòng)器單元兩個(gè)部分組成。將穩(wěn)安裝電機(jī)作動(dòng)器，左右半桿通過襯套安裝在車架桿結(jié)構(gòu)原理如圖２．１所示。通過電控單元發(fā)出控制作，從而迫使穩(wěn)定桿主動(dòng)產(chǎn)生變形，提供一個(gè)可連身側(cè)傾。逡逑

的扭矩經(jīng)過減速機(jī)構(gòu)減速增扭后，傳遞到左、右穩(wěn)定桿上，引起左、右穩(wěn)定桿的相對扭逡逑轉(zhuǎn)，產(chǎn)生附加的反側(cè)傾力矩，通過襯套傳遞給車身，從而控制車輛的側(cè)傾。電機(jī)式主動(dòng)逡逑穩(wěn)定桿系統(tǒng)的組成原理圖如圖２．２所示。逡逑ｎ邋＿左穩(wěn)定桿逡逑j_，減岕＾電機(jī)逡逑ｔｔ丨}0碼器逡逑邐邋Ｉ邋%煎義銑鄧俅釁麇危垮義希咦ǜ釁韃凡返玨義喜嘞蚣鈾俁卻咤澹澹�？辶x賢跡玻駁緇街鞫榷ǜ訟低匙槌稍磽煎義鮮迪制涔δ艿幕駒硎塹蔽紓敬τ誆黃鉸訪嬪閑惺換蛘咦蛐惺皇保莩盜鏡膩義獻(xiàn)刺藕偶撲慍魴枰啻蟮姆床嗲懔刂的芙瞪聿嗲憬強(qiáng)刂圃諛勘攴段�，壹s凹跣″義喜嗲憬撬俁齲嶸俗媸市�。同时潮I鏡淖刺藕磐ü釁魘凳鋇姆蠢「刂破鰨義閑緯殺棧房刂葡低場ｅ義希玻保補(bǔ)丶際蹂義弦蟹⒊隹梢雜糜謔導(dǎo)食盜舊喜⑵鸕攪己玫鬧鞫啦嗲閾Ч牡緇街鞫榷ǜ隋義舷低吵善罰璐佑布叭砑礁齜矯嫻納杓瞥齜�，其中涉及到的关键茧H跤幸韻錄傅悖哄義希ǎ保┛刂撲惴ǖ納柚義希瑰義

本文編號：2808123