以1/4懸架為單元的越野車分層獨立建模與控制
發(fā)布時間:2021-09-18 07:12
懸掛系統(tǒng)的主要目的是提高車輛的行駛平穩(wěn)性和乘坐舒適性。提高整車振動特性研究的主要途徑是構建一個新的懸架類型和加快減振速度。近年來,隨著計算機技術和控制技術的發(fā)展,主動懸架的方法也日益發(fā)展成熟。主動懸架可以解決行駛平穩(wěn)性和乘坐舒適性之間的矛盾。車輛的實時控制采用主動懸架,以達到最佳的性能。在本文中,考慮了越野車的實際行駛路況。采用了包括路面垂向和側向激勵的十四自由度傳統(tǒng)車輛模型。十四個自由度包括四個輪系的垂向和側向運動、車身質心處垂向運動、車身質心處的側向運動、車身質心處的俯仰角、橫搖角和側傾角運動以及駕駛員系統(tǒng)的垂向運動。考慮在實際應用中主動懸架的主要控制目標是垂向方向,側向振動將作為不受控制的單元。根據實際要求,采用模糊控制方法對主動懸架進行控制。為了提高越野車的乘坐舒適性和行駛平穩(wěn)性,提出了以1/4懸架為基礎的分層獨立模型和控制方法。基于中心控制層和底層的控制目標,建立了車輛模型與四分之一懸架的耦合關系。利用MATLAB軟件中的Simulink模塊分別建立了十四自由度傳統(tǒng)車輛模型和采用分層獨立模型和控制的整體仿真模塊。對十四自由度傳統(tǒng)車輛模型和采用分層獨立模型和控制的整體仿真模塊的...
【文章來源】:福建農林大學福建省
【文章頁數】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 本課題研究的背景和意義
1.2 懸架系統(tǒng)介紹
1.2.1 懸架系統(tǒng)的組成
1.2.2 懸架系統(tǒng)的類型及減振原理
1.3 懸架振動控制研究
1.3.1 主動懸架的控制算法
1.3.2 國外研究現狀
1.3.3 國內研究現狀
1.4 本課題研究內容及創(chuàng)新點
1.4.1 研究內容
1.4.2 研究目標
1.4.3 擬解決的關鍵問題
1.4.4 本項目的特色和創(chuàng)新之處
第2章 整車模型的建立
2.1 懸架系統(tǒng)模型的特性和評價方法
2.1.1 懸架系統(tǒng)模型的基本特性
2.1.2 懸架系統(tǒng)建模的假設條件
2.1.3 主動懸架的評價方法
2.2 傳統(tǒng)十四自由度整車模型
2.2.1 整車懸架模型
2.2.2 整車仿真模塊
2.3 分層獨立建模與控制
2.3.1 分層獨立建模與控制思想
2.3.2 整車懸架模型解耦推導
2.3.3 分層獨立建模與控制過程
2.3.4 分層獨立建模與控制過程
2.4 路面模型
2.5 本章小結
第3章 模糊控制器設計
3.1 模糊控制系統(tǒng)的組成及其基本原理
3.1.1 模糊控制系統(tǒng)的組成
3.1.2 模糊控制系統(tǒng)的工作原理
3.2 越野車主動懸架模糊控制器的設計
3.2.1 模糊控制器結構設計
3.2.3 輸入/輸出變量論域及量化因子的確定
3.2.4 隸屬函數的確定
3.2.5 制定模糊規(guī)則
3.2.6 反模糊化方法的選取
3.3 模糊控制器在MATLAB中的實現
3.4 本章小結
第4章 數值仿真與分析
4.1 仿真環(huán)境介紹
4.1.1 MATLAB的特點
4.1.2 SIMULINK的特點
4.2 數值仿真結果與分析
4.2.1 車身質心處運動狀態(tài)仿真結果對比
4.2.2 懸架垂向運動狀態(tài)仿真結果對比
4.2.3 輪胎垂向動位移仿真結果對比
4.2.4 駕駛員系統(tǒng)仿真結果對比分析
4.2.5 懸架側向運動狀態(tài)仿真結果對比分析
4.2.6 輪胎側向動行程仿真結果對比
4.2.7 在線計算時間對比
4.3 總結
第5章 總結與展望
5.1 總結
5.2 展望
參考文獻
附錄
攻讀碩士研究生期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]模糊邏輯在混合動力汽車電機故障檢測中的應用[J]. 宋大鳳,李廣含,張琳,潘冰,曾小華,彭宇君,王慶年. 吉林大學學報(工學版). 2016(02)
[2]剛柔耦合非線性主動懸架系統(tǒng)的FUZZY-PID控制[J]. 劉海潮,劉夫云,張驥,王珂,楊孟杰. 機械研究與應用. 2016(01)
[3]基于遺傳算法優(yōu)化的車輛主動懸架模糊PID控制[J]. 趙強,何法,王鑫,劉杰雄. 重慶理工大學學報(自然科學). 2016(02)
[4]電動汽車再生制動與液壓制動防抱協(xié)調控制[J]. 張雷,于良耀,宋健,張永生,魏文若. 清華大學學報(自然科學版). 2016(02)
[5]汽車起重機的主動懸架多軟件聯合仿真及優(yōu)化研究[J]. 周虎林. 機械工程與自動化. 2016(01)
[6]混合式智能減震系統(tǒng)的設計與仿真[J]. 馬馳,李光林,宋杰,李小云. 西南大學學報(自然科學版). 2016(01)
[7]μ綜合方法在高速列車垂向振動控制中的應用[J]. 牟健,晏永,孟建軍,武福. 機械科學與技術. 2016(03)
[8]車輛主動懸架舒適性的自抗擾控制[J]. 白玉,桑楠. 解放軍理工大學學報(自然科學版). 2015(06)
[9]Fuzzy Chaos Control for Vehicle Lateral Dynamics Based on Active Suspension System[J]. HUANG Chen,CHEN Long,JIANG Haobin,YUAN Chaochun,XIA Tian. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2014(04)
[10]汽車電磁閥式半主動懸架控制系統(tǒng)設計[J]. 夏光,唐希雯,王洪成,孫保群. 合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2012(01)
博士論文
[1]某輕型客車變剛度懸架系統(tǒng)的優(yōu)化、調校與試驗研究[D]. 王長新.吉林大學 2015
[2]汽車懸架系統(tǒng)的主動振動控制[D]. 孫維超.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[3]車輛可變阻尼減振器半主動懸架研究[D]. 李仕生.重慶大學 2012
碩士論文
[1]井下車輛主動懸架控制技術研究[D]. 趙智敏.太原理工大學 2014
[2]基于Matlab/Simulink的車輛主動懸架模糊控制仿真研究[D]. 張衍成.遼寧工業(yè)大學 2014
[3]磁流變半主動懸架系統(tǒng)控制策略的研究[D]. 王國敬.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[4]基于Matlab的轎車主動懸架系統(tǒng)仿真研究[D]. 張玉杰.河北工業(yè)大學 2013
[5]汽車主動懸架控制系統(tǒng)的研究[D]. 勞毅仁.天津大學 2007
[6]車輛半主動懸架系統(tǒng)的仿真建模與模糊控制的滿意優(yōu)化設計[D]. 林慧.西南交通大學 2007
[7]汽車半主動懸架模糊控制研究[D]. 趙開林.華東交通大學 2007
[8]汽車主動懸架控制算法及試驗系統(tǒng)研究[D]. 楊笠.湖南大學 2007
[9]越野車電液主動懸架模糊控制的研究[D]. 王淑琴.吉林大學 2006
[10]汽車主動懸架系統(tǒng)控制策略研究[D]. 陸優(yōu).武漢理工大學 2006
本文編號:3399711
【文章來源】:福建農林大學福建省
【文章頁數】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 本課題研究的背景和意義
1.2 懸架系統(tǒng)介紹
1.2.1 懸架系統(tǒng)的組成
1.2.2 懸架系統(tǒng)的類型及減振原理
1.3 懸架振動控制研究
1.3.1 主動懸架的控制算法
1.3.2 國外研究現狀
1.3.3 國內研究現狀
1.4 本課題研究內容及創(chuàng)新點
1.4.1 研究內容
1.4.2 研究目標
1.4.3 擬解決的關鍵問題
1.4.4 本項目的特色和創(chuàng)新之處
第2章 整車模型的建立
2.1 懸架系統(tǒng)模型的特性和評價方法
2.1.1 懸架系統(tǒng)模型的基本特性
2.1.2 懸架系統(tǒng)建模的假設條件
2.1.3 主動懸架的評價方法
2.2 傳統(tǒng)十四自由度整車模型
2.2.1 整車懸架模型
2.2.2 整車仿真模塊
2.3 分層獨立建模與控制
2.3.1 分層獨立建模與控制思想
2.3.2 整車懸架模型解耦推導
2.3.3 分層獨立建模與控制過程
2.3.4 分層獨立建模與控制過程
2.4 路面模型
2.5 本章小結
第3章 模糊控制器設計
3.1 模糊控制系統(tǒng)的組成及其基本原理
3.1.1 模糊控制系統(tǒng)的組成
3.1.2 模糊控制系統(tǒng)的工作原理
3.2 越野車主動懸架模糊控制器的設計
3.2.1 模糊控制器結構設計
3.2.3 輸入/輸出變量論域及量化因子的確定
3.2.4 隸屬函數的確定
3.2.5 制定模糊規(guī)則
3.2.6 反模糊化方法的選取
3.3 模糊控制器在MATLAB中的實現
3.4 本章小結
第4章 數值仿真與分析
4.1 仿真環(huán)境介紹
4.1.1 MATLAB的特點
4.1.2 SIMULINK的特點
4.2 數值仿真結果與分析
4.2.1 車身質心處運動狀態(tài)仿真結果對比
4.2.2 懸架垂向運動狀態(tài)仿真結果對比
4.2.3 輪胎垂向動位移仿真結果對比
4.2.4 駕駛員系統(tǒng)仿真結果對比分析
4.2.5 懸架側向運動狀態(tài)仿真結果對比分析
4.2.6 輪胎側向動行程仿真結果對比
4.2.7 在線計算時間對比
4.3 總結
第5章 總結與展望
5.1 總結
5.2 展望
參考文獻
附錄
攻讀碩士研究生期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]模糊邏輯在混合動力汽車電機故障檢測中的應用[J]. 宋大鳳,李廣含,張琳,潘冰,曾小華,彭宇君,王慶年. 吉林大學學報(工學版). 2016(02)
[2]剛柔耦合非線性主動懸架系統(tǒng)的FUZZY-PID控制[J]. 劉海潮,劉夫云,張驥,王珂,楊孟杰. 機械研究與應用. 2016(01)
[3]基于遺傳算法優(yōu)化的車輛主動懸架模糊PID控制[J]. 趙強,何法,王鑫,劉杰雄. 重慶理工大學學報(自然科學). 2016(02)
[4]電動汽車再生制動與液壓制動防抱協(xié)調控制[J]. 張雷,于良耀,宋健,張永生,魏文若. 清華大學學報(自然科學版). 2016(02)
[5]汽車起重機的主動懸架多軟件聯合仿真及優(yōu)化研究[J]. 周虎林. 機械工程與自動化. 2016(01)
[6]混合式智能減震系統(tǒng)的設計與仿真[J]. 馬馳,李光林,宋杰,李小云. 西南大學學報(自然科學版). 2016(01)
[7]μ綜合方法在高速列車垂向振動控制中的應用[J]. 牟健,晏永,孟建軍,武福. 機械科學與技術. 2016(03)
[8]車輛主動懸架舒適性的自抗擾控制[J]. 白玉,桑楠. 解放軍理工大學學報(自然科學版). 2015(06)
[9]Fuzzy Chaos Control for Vehicle Lateral Dynamics Based on Active Suspension System[J]. HUANG Chen,CHEN Long,JIANG Haobin,YUAN Chaochun,XIA Tian. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2014(04)
[10]汽車電磁閥式半主動懸架控制系統(tǒng)設計[J]. 夏光,唐希雯,王洪成,孫保群. 合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2012(01)
博士論文
[1]某輕型客車變剛度懸架系統(tǒng)的優(yōu)化、調校與試驗研究[D]. 王長新.吉林大學 2015
[2]汽車懸架系統(tǒng)的主動振動控制[D]. 孫維超.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[3]車輛可變阻尼減振器半主動懸架研究[D]. 李仕生.重慶大學 2012
碩士論文
[1]井下車輛主動懸架控制技術研究[D]. 趙智敏.太原理工大學 2014
[2]基于Matlab/Simulink的車輛主動懸架模糊控制仿真研究[D]. 張衍成.遼寧工業(yè)大學 2014
[3]磁流變半主動懸架系統(tǒng)控制策略的研究[D]. 王國敬.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[4]基于Matlab的轎車主動懸架系統(tǒng)仿真研究[D]. 張玉杰.河北工業(yè)大學 2013
[5]汽車主動懸架控制系統(tǒng)的研究[D]. 勞毅仁.天津大學 2007
[6]車輛半主動懸架系統(tǒng)的仿真建模與模糊控制的滿意優(yōu)化設計[D]. 林慧.西南交通大學 2007
[7]汽車半主動懸架模糊控制研究[D]. 趙開林.華東交通大學 2007
[8]汽車主動懸架控制算法及試驗系統(tǒng)研究[D]. 楊笠.湖南大學 2007
[9]越野車電液主動懸架模糊控制的研究[D]. 王淑琴.吉林大學 2006
[10]汽車主動懸架系統(tǒng)控制策略研究[D]. 陸優(yōu).武漢理工大學 2006
本文編號:3399711
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