基于姿態(tài)補(bǔ)償及狀態(tài)觀測(cè)的整車半主動(dòng)懸架控制算法設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-08-12 18:55
車輛在行駛過(guò)程中,當(dāng)路面激勵(lì)過(guò)大、急加減速或高速轉(zhuǎn)向時(shí),車身姿態(tài)會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象,從而導(dǎo)致乘坐舒適性惡化及貨物完整性受損。利用半主動(dòng)懸架進(jìn)行姿態(tài)控制可減小受損程度,但控制所需的反饋信號(hào)并非都能利用傳感器測(cè)得,需建立懸架狀態(tài)觀測(cè)器對(duì)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行估計(jì),而半主動(dòng)懸架會(huì)出現(xiàn)阻尼飽和現(xiàn)象,導(dǎo)致懸架參數(shù)變化,影響狀態(tài)觀測(cè)器的估計(jì)精度。為解決上述問題,本文設(shè)計(jì)了基于姿態(tài)補(bǔ)償及狀態(tài)觀測(cè)的整車半主動(dòng)懸架控制算法,并針對(duì)控制參數(shù)變化對(duì)車輛舒適性與操穩(wěn)性的影響,劃分半主動(dòng)懸架控制目標(biāo),確定不同控制目標(biāo)的控制參數(shù)。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括:首先,構(gòu)建被控對(duì)象動(dòng)力學(xué)模型。根據(jù)試驗(yàn)用車底盤相關(guān)數(shù)據(jù),利用Adams/Car建立整車半主動(dòng)懸架模型,設(shè)置與Simulink聯(lián)合仿真通信接口;诖帕髯儨p振器外特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立多項(xiàng)式模型,同時(shí),建立基于輪距特性的四輪隨機(jī)路面以及長(zhǎng)坡形凸塊路面激勵(lì)模型,將時(shí)域激勵(lì)轉(zhuǎn)化為空間激勵(lì)導(dǎo)入Adams中。然后,設(shè)計(jì)了基于姿態(tài)補(bǔ)償及狀態(tài)觀測(cè)的整車半主動(dòng)懸架控制算法。根據(jù)分層架構(gòu)控制理論設(shè)計(jì)半主動(dòng)姿態(tài)補(bǔ)償控制算法,依據(jù)磁流變減振器可調(diào)阻尼范圍設(shè)計(jì)其控制算法,構(gòu)建考慮磁流變減振器阻尼飽和的整車懸...
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 可調(diào)減振器研究概況
1.2.2 半主動(dòng)懸架控制方法概述
1.2.3 整車姿態(tài)控制方法研究概況
1.2.4 懸架狀態(tài)觀測(cè)器研究概況
1.3 研究中存在的問題
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 整車半主動(dòng)懸架系統(tǒng)模型建立
2.1 整車Adams模型建立
2.1.1 Adams/Car模塊介紹
2.1.2 關(guān)鍵子系統(tǒng)模型建立
2.1.3 底盤子系統(tǒng)通信設(shè)置
2.1.4 Adams-Simulink接口通信設(shè)置
2.1.5 整車靜平衡分析結(jié)果
2.2 磁流變減振器模型建立
2.2.1 磁流變減振器建模方案
2.2.2 磁流變減振器特性試驗(yàn)
2.2.3 磁流變減振器模型建立
2.2.4 磁流變減振器模型性能仿真驗(yàn)證
2.3 路面激勵(lì)模型建立
2.3.1 基于輪距特性的隨機(jī)路面模型
2.3.2 長(zhǎng)坡形凸塊路面模型
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于姿態(tài)補(bǔ)償及狀態(tài)觀測(cè)的半主動(dòng)懸架控制算法設(shè)計(jì)
3.1 整車懸架系統(tǒng)控制方案
3.2 半主動(dòng)姿態(tài)補(bǔ)償控制算法設(shè)計(jì)
3.2.1 垂向控制算法設(shè)計(jì)
3.2.2 姿態(tài)控制算法設(shè)計(jì)
3.2.3 整車半主動(dòng)懸架控制算法設(shè)計(jì)
3.3 磁流變減振器控制算法設(shè)計(jì)
3.3.1 磁流變減振器阻尼可調(diào)節(jié)范圍確定
3.3.2 磁流變減振器實(shí)際等效阻尼確定
3.3.3 磁流變減振器輸入電流確定
3.4 整車半主動(dòng)懸架狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
3.4.1 整車狀態(tài)描述方程建立
3.4.2 整車狀態(tài)方程精確離散化
3.4.3 狀態(tài)觀測(cè)器估計(jì)過(guò)程
3.5 整車控制目標(biāo)劃分及參數(shù)確定
3.5.1 整車控制目標(biāo)劃分依據(jù)
3.5.2 整車控制目標(biāo)劃分結(jié)果
3.5.3 控制參數(shù)優(yōu)化算法設(shè)計(jì)
3.5.4 控制參數(shù)優(yōu)化結(jié)果
3.6 本章小結(jié)
第四章 半主動(dòng)懸架控制算法性能仿真驗(yàn)證
4.1 懸架狀態(tài)觀測(cè)器性能分析
4.1.1 狀態(tài)觀測(cè)器估計(jì)精度驗(yàn)證
4.1.2 狀態(tài)觀測(cè)器對(duì)控制性能影響分析
4.2 整車姿態(tài)補(bǔ)償控制效果分析
4.2.1 垂向運(yùn)動(dòng)控制性能分析
4.2.2 整車抗俯仰性能分析
4.2.3 整車抗側(cè)傾性能分析
4.3 各工作模式下整車性能對(duì)比分析
4.3.1 不同工作模式下整車性能差異
4.3.2 不同工況下目標(biāo)劃分效果驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
第五章 半主動(dòng)懸架控制算法硬件在環(huán)測(cè)試
5.1 硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)搭建
5.1.1 平臺(tái)軟硬件組成
5.1.2 硬件在環(huán)方案設(shè)計(jì)
5.1.3 硬件在環(huán)試驗(yàn)工況設(shè)計(jì)
5.2 硬件在環(huán)試驗(yàn)結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間參加的科研項(xiàng)目、發(fā)表的論文與申請(qǐng)的專利
本文編號(hào):3676417
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 可調(diào)減振器研究概況
1.2.2 半主動(dòng)懸架控制方法概述
1.2.3 整車姿態(tài)控制方法研究概況
1.2.4 懸架狀態(tài)觀測(cè)器研究概況
1.3 研究中存在的問題
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 整車半主動(dòng)懸架系統(tǒng)模型建立
2.1 整車Adams模型建立
2.1.1 Adams/Car模塊介紹
2.1.2 關(guān)鍵子系統(tǒng)模型建立
2.1.3 底盤子系統(tǒng)通信設(shè)置
2.1.4 Adams-Simulink接口通信設(shè)置
2.1.5 整車靜平衡分析結(jié)果
2.2 磁流變減振器模型建立
2.2.1 磁流變減振器建模方案
2.2.2 磁流變減振器特性試驗(yàn)
2.2.3 磁流變減振器模型建立
2.2.4 磁流變減振器模型性能仿真驗(yàn)證
2.3 路面激勵(lì)模型建立
2.3.1 基于輪距特性的隨機(jī)路面模型
2.3.2 長(zhǎng)坡形凸塊路面模型
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于姿態(tài)補(bǔ)償及狀態(tài)觀測(cè)的半主動(dòng)懸架控制算法設(shè)計(jì)
3.1 整車懸架系統(tǒng)控制方案
3.2 半主動(dòng)姿態(tài)補(bǔ)償控制算法設(shè)計(jì)
3.2.1 垂向控制算法設(shè)計(jì)
3.2.2 姿態(tài)控制算法設(shè)計(jì)
3.2.3 整車半主動(dòng)懸架控制算法設(shè)計(jì)
3.3 磁流變減振器控制算法設(shè)計(jì)
3.3.1 磁流變減振器阻尼可調(diào)節(jié)范圍確定
3.3.2 磁流變減振器實(shí)際等效阻尼確定
3.3.3 磁流變減振器輸入電流確定
3.4 整車半主動(dòng)懸架狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
3.4.1 整車狀態(tài)描述方程建立
3.4.2 整車狀態(tài)方程精確離散化
3.4.3 狀態(tài)觀測(cè)器估計(jì)過(guò)程
3.5 整車控制目標(biāo)劃分及參數(shù)確定
3.5.1 整車控制目標(biāo)劃分依據(jù)
3.5.2 整車控制目標(biāo)劃分結(jié)果
3.5.3 控制參數(shù)優(yōu)化算法設(shè)計(jì)
3.5.4 控制參數(shù)優(yōu)化結(jié)果
3.6 本章小結(jié)
第四章 半主動(dòng)懸架控制算法性能仿真驗(yàn)證
4.1 懸架狀態(tài)觀測(cè)器性能分析
4.1.1 狀態(tài)觀測(cè)器估計(jì)精度驗(yàn)證
4.1.2 狀態(tài)觀測(cè)器對(duì)控制性能影響分析
4.2 整車姿態(tài)補(bǔ)償控制效果分析
4.2.1 垂向運(yùn)動(dòng)控制性能分析
4.2.2 整車抗俯仰性能分析
4.2.3 整車抗側(cè)傾性能分析
4.3 各工作模式下整車性能對(duì)比分析
4.3.1 不同工作模式下整車性能差異
4.3.2 不同工況下目標(biāo)劃分效果驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
第五章 半主動(dòng)懸架控制算法硬件在環(huán)測(cè)試
5.1 硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)搭建
5.1.1 平臺(tái)軟硬件組成
5.1.2 硬件在環(huán)方案設(shè)計(jì)
5.1.3 硬件在環(huán)試驗(yàn)工況設(shè)計(jì)
5.2 硬件在環(huán)試驗(yàn)結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間參加的科研項(xiàng)目、發(fā)表的論文與申請(qǐng)的專利
本文編號(hào):3676417
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