舒適性與操縱性一直是衡量汽車(chē)品質(zhì)的兩大核心標(biāo)準(zhǔn),如何實(shí)現(xiàn)兩者性能的兼顧始終困擾著汽車(chē)設(shè)計(jì)者�？諝鈶壹芟到y(tǒng)的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)懸架阻尼及車(chē)身高度的聯(lián)合控制,不僅解決車(chē)體振動(dòng)、懸架動(dòng)撓度等乘坐舒適性問(wèn)題,還能提高行車(chē)安全性和操縱穩(wěn)定性。近年來(lái),電控空氣懸架技術(shù)在汽車(chē)懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中具有廣闊的應(yīng)用前景,研究安全有效的智能控制方法對(duì)推動(dòng)空氣懸架系統(tǒng)的應(yīng)用具有重要意義。本文在對(duì)電控空氣懸架系統(tǒng)的半主動(dòng)控制方法進(jìn)行研究時(shí),主要將懸架阻尼控制器和車(chē)身高度控制器的設(shè)計(jì)作為主要任務(wù)。在阻尼控制器設(shè)計(jì)過(guò)程中,首先建立空氣懸架系統(tǒng)及半主動(dòng)阻尼懸架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,求解懸架系統(tǒng)車(chē)身運(yùn)動(dòng)誤差方程并采用滑模變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)控制方法設(shè)計(jì)阻尼控制器,針對(duì)普通滑模變結(jié)構(gòu)控制在切換控制部分產(chǎn)生的控制信號(hào)抖振問(wèn)題,采用RBF(Radial basis function)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)取代其切換控制部分實(shí)現(xiàn)懸架阻尼的連續(xù)穩(wěn)定控制。在車(chē)身高度控制器設(shè)計(jì)過(guò)程中,考慮到空氣彈簧充放氣系統(tǒng)存在時(shí)滯、過(guò)充、過(guò)放以及振蕩等不良現(xiàn)象,對(duì)此提出雙閉環(huán)控制策略。外環(huán)采用滑模變結(jié)構(gòu)控制方法追蹤車(chē)高誤差計(jì)算充放氣系統(tǒng)需求控制量;內(nèi)環(huán)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID算法對(duì)高度執(zhí)行系統(tǒng)的控制信號(hào)進(jìn)行精度調(diào)整。為避免阻尼及車(chē)高調(diào)節(jié)中控制參量的耦合對(duì)系統(tǒng)建模和控制策略的影響,利用Stateflow建模方法對(duì)兩種功能模式的切換控制進(jìn)行圖形化建模,通過(guò)設(shè)定符合各類工況模式下的邏輯切換規(guī)則,以實(shí)現(xiàn)兩控制器的協(xié)調(diào)穩(wěn)定工作。最后在Matlab/Simulink中建立了懸架阻尼及車(chē)身高度調(diào)節(jié)的控制系統(tǒng)模型并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),利用Stateflow控制模型對(duì)設(shè)定的功能模式切換系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移仿真實(shí)驗(yàn)。由仿真結(jié)果可知,在阻尼控制中懸架系統(tǒng)各性能指標(biāo)在時(shí)、頻域分析中均得到有效改善,在車(chē)高調(diào)節(jié)中保證控制系統(tǒng)可靠性的同時(shí)提高了控制精度,狀態(tài)流切換控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了各功能模式間的協(xié)調(diào)穩(wěn)定切換,有效解決各控制部分間狀態(tài)參量的耦合問(wèn)題,驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的控制方法可充分發(fā)揮空氣懸架系統(tǒng)的作用并有效提升車(chē)輛的綜合性能。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U463.33
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 空氣懸架系統(tǒng)應(yīng)用概述
    1.3 空氣懸架系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 空氣懸架系統(tǒng)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 空氣懸架系統(tǒng)國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 電控空氣懸架系統(tǒng)及其控制結(jié)構(gòu)
    2.1 電控空氣懸架系統(tǒng)
        2.1.1 電控空氣懸架可控性分析
        2.1.2 電控空氣懸架系統(tǒng)主要功能元件
    2.2 電控半主動(dòng)空氣懸架系統(tǒng)
        2.2.1 電控半主動(dòng)空氣懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.2.3 電控半主動(dòng)空氣懸架系統(tǒng)功能分析
    2.3 電控半主動(dòng)空氣懸架系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 電控半主動(dòng)空氣懸架系統(tǒng)模型及路面激勵(lì)建模
    3.1 空氣彈簧特性建模
        3.1.1 空氣彈簧非線性機(jī)理分析
        3.1.2 空氣彈簧特性仿真模型
    3.2 電控半主動(dòng)空氣懸架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
        3.2.1 電控半主動(dòng)空氣懸架系統(tǒng)整車(chē)動(dòng)力學(xué)模型
        3.2.2 電控半主動(dòng)空氣懸架系統(tǒng)1/4車(chē)體動(dòng)力學(xué)模型
        3.2.3 電控半主動(dòng)空氣懸架系統(tǒng)參考模型
        3.2.4 懸架系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)法
    3.3 路面激勵(lì)函數(shù)建模
        3.3.1 路面不平度功率譜函數(shù)
        3.3.2 路面激勵(lì)函數(shù)模型仿真
        3.3.3 路面激勵(lì)下單輪懸架特性仿真
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的空氣懸架阻尼滑�？刂�
    4.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制基本理論
        4.1.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制的定義
        4.1.2 滑動(dòng)模態(tài)定義及數(shù)學(xué)表達(dá)
        4.1.3 滑模變結(jié)構(gòu)控制的抖振問(wèn)題
        4.1.4 滑�？刂破髟O(shè)計(jì)方法
    4.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制器設(shè)計(jì)
    4.3 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等效滑�？刂�
    4.4 控制系統(tǒng)仿真與分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)的空氣懸架車(chē)高控制
    5.1 空氣懸架的車(chē)高控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.1.1 空氣懸架車(chē)高控制過(guò)程
        5.1.2 空氣懸架車(chē)高控制的單體模型
        5.1.3 空氣懸架車(chē)高控制系統(tǒng)建模
    5.2 空氣懸架車(chē)高調(diào)節(jié)的雙閉環(huán)控制
        5.2.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制
        5.2.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自整定的PID控制
    5.3 系統(tǒng)仿真與分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 基于Stateflow建模的懸架系統(tǒng)模式切換控制
    6.1 Stateflow功能簡(jiǎn)介
    6.2 Stateflow切換控制系統(tǒng)建模
        6.2.1 系統(tǒng)工作模式分析
        6.2.2 系統(tǒng)切換規(guī)則
        6.2.3 控制系統(tǒng)建模
        6.2.4 系統(tǒng)仿真
    6.3 本章小結(jié)
第7章 全文總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 汪若塵;施德華;陳兵;;半主動(dòng)空氣懸架建模與神經(jīng)元自適應(yīng)控制[J];蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào);2013年04期

2 田偉剛;;汽車(chē)空氣懸架技術(shù)特征[J];時(shí)代汽車(chē);2018年03期

3 魯建華;;寶馬7系車(chē)左后空氣懸架下塌[J];汽車(chē)維護(hù)與修理;2018年03期

4 江洪;刁懷偉;王鵬程;;橫向互聯(lián)空氣懸架客車(chē)的平順性和操穩(wěn)性研究[J];廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2017年03期

5 唐波;;從2016北京車(chē)展看我國(guó)重卡空氣懸架發(fā)展[J];商用汽車(chē);2016年06期

6 王猛;;2011款路虎攬勝車(chē)空氣懸架不工作[J];汽車(chē)維護(hù)與修理;2014年10期

7 李仲興;崔振;徐興;邱亞?wèn)|;;互聯(lián)式空氣懸架動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2014年14期

8 黃啟科;麻友良;王保華;;汽車(chē)電控空氣懸架發(fā)展與研究現(xiàn)狀綜述[J];湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2013年02期

9 楊健康;;用于煤礦防爆車(chē)輛混合式空氣懸架的設(shè)計(jì)[J];煤礦機(jī)械;2012年07期

10 朱華;;電控空氣懸架系統(tǒng)綜述[J];汽車(chē)工程師;2010年12期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 汪少華;半主動(dòng)空氣懸架混雜系統(tǒng)的多模式切換控制研究[D];江蘇大學(xué);2013年

2 姜立標(biāo);載貨汽車(chē)電控空氣懸架的匹配設(shè)計(jì)與控制研究[D];吉林大學(xué);2007年

3 陳雙;基于電控空氣懸架的轎車(chē)平順性和操縱穩(wěn)定性協(xié)調(diào)控制研究[D];吉林大學(xué);2012年

4 崔曉利;車(chē)輛電子控制空氣懸架理論與關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中南大學(xué);2011年

5 馬然;剛度和阻尼可調(diào)式半主動(dòng)空氣懸架及控制系統(tǒng)研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

6 鮑衛(wèi)寧;汽車(chē)空氣懸架及其控制系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真分析研究[D];華中科技大學(xué);2011年

7 王家勝;帶附加氣室空氣彈簧動(dòng)力學(xué)特性研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李彥陽(yáng);汽車(chē)電控半主動(dòng)空氣懸架控制方法研究[D];長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué);2018年

2 郭劍;行駛路況辨識(shí)與半主動(dòng)空氣懸架控制方法研究[D];山東理工大學(xué);2012年

3 高從行;帶附加氣室空氣懸架的動(dòng)態(tài)特性及控制[D];石家莊鐵道大學(xué);2017年

4 孫世磊;電控空氣懸架及其控制策略研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

5 刁懷偉;橫向互聯(lián)空氣懸架客車(chē)平順性與操穩(wěn)性研究[D];江蘇大學(xué);2017年

6 周揚(yáng)揚(yáng);橫向互聯(lián)空氣懸架動(dòng)態(tài)車(chē)高調(diào)節(jié)及追逐式姿態(tài)控制研究[D];江蘇大學(xué);2017年

7 劉彥峰;半主動(dòng)空氣懸架重型車(chē)輛行駛穩(wěn)定性控制研究[D];貴州大學(xué);2016年

8 錢(qián)寬;互聯(lián)空氣懸架動(dòng)態(tài)特性及對(duì)整車(chē)振動(dòng)性能影響分析[D];江蘇大學(xué);2016年

9 蓋文輝;大客車(chē)雙縱臂式四氣囊空氣懸架的結(jié)構(gòu)分析與試驗(yàn)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2008年

10 鮑健銘;電控空氣懸架控制策略及試驗(yàn)臺(tái)開(kāi)發(fā)[D];武漢科技大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2874570