基于電磁直線作動(dòng)器的某SUV主動(dòng)懸架技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-25 09:40
傳統(tǒng)被動(dòng)懸架難以同時(shí)兼顧平順性和操縱穩(wěn)定性,而主動(dòng)懸架則能根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)和路面情況提供適時(shí)的主動(dòng)力,使車輛的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性同時(shí)達(dá)到較好的水平。因此,本文基于自行研制的電磁直線作動(dòng)器進(jìn)行了的主動(dòng)懸架技術(shù)的研究。首先,基于某SUV的具體參數(shù)值,建立了包含懸架、轉(zhuǎn)向等子系統(tǒng)的整車動(dòng)力學(xué)模型,并建立了路面的頻域模型和時(shí)域模型。通過仿真分析,得出了電磁直線作動(dòng)器的性能參數(shù)需求。然后,分析了電磁直線作動(dòng)器在SUV懸架系統(tǒng)的安裝尺寸,并結(jié)合其性能參數(shù)需求,得出了電磁直線作動(dòng)器的具體設(shè)計(jì)目標(biāo)。根據(jù)具體設(shè)計(jì)目標(biāo),對(duì)電磁直線作動(dòng)器進(jìn)行了設(shè)計(jì),并建立了電磁直線作動(dòng)器的數(shù)學(xué)模型和有限元模型,通過仿真分析得到了主要設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)電磁特性的影響,確定了電磁直線作動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)及參數(shù)。此外,進(jìn)行了電磁直線作動(dòng)器樣機(jī)推力特性試驗(yàn),得到了電磁推力和輸入電流之間的關(guān)系。最后,提出了主動(dòng)懸架模糊PID控制方法,并設(shè)計(jì)了模糊PID控制器,通過MATLAB與ADAMS聯(lián)合仿真表明,相比于被動(dòng)懸架,在C級(jí)路面的激勵(lì)作用下,主動(dòng)懸架的車身加速度、懸架動(dòng)撓度和輪胎動(dòng)位移分別降低了25.60%、26.41%和10.08%,提高...
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 主動(dòng)懸架作動(dòng)器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 電磁主動(dòng)懸架
1.2.2 其他形式主動(dòng)懸架
1.3 主動(dòng)懸架控制策略國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究?jī)?nèi)容
1.5 本章小結(jié)
2 整車動(dòng)力學(xué)模型和路面模型
2.1 整車ADAMS動(dòng)力學(xué)模型
2.1.1 虛擬樣機(jī)簡(jiǎn)介
2.1.2 模型假設(shè)
2.1.3 懸架子系統(tǒng)
2.1.4 轉(zhuǎn)向子系統(tǒng)
2.1.5 輪胎和車身子系統(tǒng)
2.1.6 動(dòng)力和制動(dòng)子系統(tǒng)
2.1.7 整車模型
2.2 路面模型
2.2.1 頻域模型
2.2.2 時(shí)域模型
2.3 電磁直線作動(dòng)器性能指標(biāo)分析
2.4 本章小結(jié)
3 電磁直線作動(dòng)器的設(shè)計(jì)與建模
3.1 電磁直線作動(dòng)器工作原理
3.2 電磁直線作動(dòng)器的設(shè)計(jì)目標(biāo)
3.3 電磁直線作動(dòng)器的設(shè)計(jì)
3.3.1 電磁直線作動(dòng)器的基本結(jié)構(gòu)
3.3.2 槽極配合及氣隙的選擇
3.3.3 極距的確定
3.3.4 繞組設(shè)計(jì)
3.3.5 永磁體結(jié)構(gòu)和尺寸選取
3.3.6 初級(jí)長(zhǎng)度的確定
3.3.7 材料選取
3.4 電磁直線作動(dòng)器模型與控制原理
3.4.1 三相靜止坐標(biāo)系下的電磁直線作動(dòng)器模型
3.4.2 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電磁直線作動(dòng)器模型
3.4.3 電磁直線作動(dòng)器的控制策略
3.5 本章小結(jié)
4 電磁直線作動(dòng)器仿真與試驗(yàn)
4.1 電磁直線作動(dòng)器有限元模型
4.2 電磁直線作動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
4.2.1 氣隙厚度
4.2.2 永磁體厚度
4.2.3 永磁體長(zhǎng)度
4.2.4 初級(jí)齒寬
4.2.5 次級(jí)內(nèi)徑
4.3 電磁直線作動(dòng)器瞬態(tài)分析
4.3.1 電磁直線作動(dòng)器空載瞬態(tài)分析
4.3.2 電磁直線作動(dòng)器電磁推力瞬態(tài)分析
4.4 電磁直線作動(dòng)器推力特性試驗(yàn)
4.5 本章小結(jié)
5 基于聯(lián)合仿真的主動(dòng)懸架性能分析
5.1 懸架系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)
5.1.1 車身加速度
5.1.2 懸架動(dòng)撓度
5.1.3 輪胎動(dòng)載荷
5.2 主動(dòng)懸架模糊PID控制器設(shè)計(jì)
5.2.1 PID控制算法
5.2.2 模糊控制算法
5.2.3 模糊PID控制器
5.3 基于ADAMS和MATLAB聯(lián)合仿真模型的建立
5.3.1 ADAMS整車模型導(dǎo)出
5.3.2 Simulink子系統(tǒng)生成
5.3.3 ADAMS和MATLAB聯(lián)合仿真模型的建立
5.4 聯(lián)合仿真結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
6 1/4主動(dòng)懸架試驗(yàn)研究
6.1 1/4主動(dòng)懸架試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)
6.2 集成式電磁直線作動(dòng)器
6.2.1 集成式電磁直線作動(dòng)器總體方案設(shè)計(jì)
6.2.2 彈簧設(shè)計(jì)及減振器選型
6.3 硬件選型與設(shè)計(jì)
6.3.1 電動(dòng)激振臺(tái)
6.3.2 橡膠空氣彈簧
6.3.3 DSP控制器
6.3.4 傳感器及電源
6.4 主動(dòng)懸架試驗(yàn)
6.5 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于電磁直線作動(dòng)器的主動(dòng)懸架控制方法研究[J]. 張肖肖,時(shí)巖. 河北工業(yè)科技. 2018(02)
[2]電動(dòng)靜液壓作動(dòng)器主動(dòng)懸架力跟蹤控制研究[J]. 寇發(fā)榮,王哲,杜嘉峰,李冬,許家楠,何凌蘭. 中國(guó)機(jī)械工程. 2017(24)
[3]一種汽車磁流變半主動(dòng)懸架的研制[J]. 寇發(fā)榮,范養(yǎng)強(qiáng),劉攀,張冬冬. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(12)
[4]饋能式電磁作動(dòng)器饋能與阻尼特性研究[J]. 王興野,張進(jìn)秋,黃大山,張建,彭志召. 裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]車輛液壓主動(dòng)懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與性能研究[J]. 遲媛,任潔,王勇,李加奇,王相宇,李蒙福. 液壓與氣動(dòng). 2016(12)
[6]直線電機(jī)式主動(dòng)懸架建模與試驗(yàn)研究[J]. 汪若塵,謝健,葉青,孟祥鵬,陳龍. 汽車工程. 2016(04)
[7]主動(dòng)懸架用直線作動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能分析[J]. 楊超,李以農(nóng),鐘銀輝,胡一明,鄭玲. 汽車工程. 2015(09)
[8]奔馳轎車空氣懸掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)[J]. 朱春紅,李婕,梁時(shí)光,宋建桐. 河南科技. 2014(12)
[9]輪胎動(dòng)平衡機(jī)測(cè)試系統(tǒng)研究[J]. 伍良生,洪豪,馬建峰,盧成龍. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2014(02)
[10]2010年款?yuàn)W迪A8可調(diào)空氣懸架系統(tǒng)[J]. 劉春暉,張文. 汽車電器. 2014(01)
博士論文
[1]車輛主動(dòng)懸架用永磁直線直流作動(dòng)器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 阮德玉.重慶大學(xué) 2011
[2]基于電磁作動(dòng)器的車輛主動(dòng)懸架研究[D]. 來(lái)飛.重慶大學(xué) 2010
[3]汽車磁流變半主動(dòng)懸架控制系統(tǒng)研究[D]. 余淼.重慶大學(xué) 2003
碩士論文
[1]車輛直線電機(jī)式主動(dòng)懸架作動(dòng)器研究[D]. 任全.西安科技大學(xué) 2018
[2]汽車主動(dòng)懸架的模糊控制策略研究[D]. 馬克.重慶理工大學(xué) 2018
[3]車輛液壓式主動(dòng)懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 任潔.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于DSP的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究[D]. 徐鳴飛.東南大學(xué) 2016
[5]四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車電磁主動(dòng)懸架優(yōu)化設(shè)計(jì)與性能分析研究[D]. 彭沖.重慶大學(xué) 2016
[6]圓筒型永磁直線電機(jī)樣機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)[D]. 李一.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2016
[7]液電式饋能減振器動(dòng)力學(xué)仿真和性能研究[D]. 戰(zhàn)敏.吉林大學(xué) 2015
[8]可切換式交聯(lián)懸架系統(tǒng)建模及整車性能分析[D]. 甄昊.吉林大學(xué) 2015
[9]空氣懸架力學(xué)特性及主動(dòng)控制策略研究[D]. 邱文軍.吉林大學(xué) 2014
[10]基于ADAMS與MATLAB的汽車半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的建模及仿真[D]. 王瑞.西安工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3726370
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 主動(dòng)懸架作動(dòng)器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 電磁主動(dòng)懸架
1.2.2 其他形式主動(dòng)懸架
1.3 主動(dòng)懸架控制策略國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究?jī)?nèi)容
1.5 本章小結(jié)
2 整車動(dòng)力學(xué)模型和路面模型
2.1 整車ADAMS動(dòng)力學(xué)模型
2.1.1 虛擬樣機(jī)簡(jiǎn)介
2.1.2 模型假設(shè)
2.1.3 懸架子系統(tǒng)
2.1.4 轉(zhuǎn)向子系統(tǒng)
2.1.5 輪胎和車身子系統(tǒng)
2.1.6 動(dòng)力和制動(dòng)子系統(tǒng)
2.1.7 整車模型
2.2 路面模型
2.2.1 頻域模型
2.2.2 時(shí)域模型
2.3 電磁直線作動(dòng)器性能指標(biāo)分析
2.4 本章小結(jié)
3 電磁直線作動(dòng)器的設(shè)計(jì)與建模
3.1 電磁直線作動(dòng)器工作原理
3.2 電磁直線作動(dòng)器的設(shè)計(jì)目標(biāo)
3.3 電磁直線作動(dòng)器的設(shè)計(jì)
3.3.1 電磁直線作動(dòng)器的基本結(jié)構(gòu)
3.3.2 槽極配合及氣隙的選擇
3.3.3 極距的確定
3.3.4 繞組設(shè)計(jì)
3.3.5 永磁體結(jié)構(gòu)和尺寸選取
3.3.6 初級(jí)長(zhǎng)度的確定
3.3.7 材料選取
3.4 電磁直線作動(dòng)器模型與控制原理
3.4.1 三相靜止坐標(biāo)系下的電磁直線作動(dòng)器模型
3.4.2 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電磁直線作動(dòng)器模型
3.4.3 電磁直線作動(dòng)器的控制策略
3.5 本章小結(jié)
4 電磁直線作動(dòng)器仿真與試驗(yàn)
4.1 電磁直線作動(dòng)器有限元模型
4.2 電磁直線作動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
4.2.1 氣隙厚度
4.2.2 永磁體厚度
4.2.3 永磁體長(zhǎng)度
4.2.4 初級(jí)齒寬
4.2.5 次級(jí)內(nèi)徑
4.3 電磁直線作動(dòng)器瞬態(tài)分析
4.3.1 電磁直線作動(dòng)器空載瞬態(tài)分析
4.3.2 電磁直線作動(dòng)器電磁推力瞬態(tài)分析
4.4 電磁直線作動(dòng)器推力特性試驗(yàn)
4.5 本章小結(jié)
5 基于聯(lián)合仿真的主動(dòng)懸架性能分析
5.1 懸架系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)
5.1.1 車身加速度
5.1.2 懸架動(dòng)撓度
5.1.3 輪胎動(dòng)載荷
5.2 主動(dòng)懸架模糊PID控制器設(shè)計(jì)
5.2.1 PID控制算法
5.2.2 模糊控制算法
5.2.3 模糊PID控制器
5.3 基于ADAMS和MATLAB聯(lián)合仿真模型的建立
5.3.1 ADAMS整車模型導(dǎo)出
5.3.2 Simulink子系統(tǒng)生成
5.3.3 ADAMS和MATLAB聯(lián)合仿真模型的建立
5.4 聯(lián)合仿真結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
6 1/4主動(dòng)懸架試驗(yàn)研究
6.1 1/4主動(dòng)懸架試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)
6.2 集成式電磁直線作動(dòng)器
6.2.1 集成式電磁直線作動(dòng)器總體方案設(shè)計(jì)
6.2.2 彈簧設(shè)計(jì)及減振器選型
6.3 硬件選型與設(shè)計(jì)
6.3.1 電動(dòng)激振臺(tái)
6.3.2 橡膠空氣彈簧
6.3.3 DSP控制器
6.3.4 傳感器及電源
6.4 主動(dòng)懸架試驗(yàn)
6.5 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于電磁直線作動(dòng)器的主動(dòng)懸架控制方法研究[J]. 張肖肖,時(shí)巖. 河北工業(yè)科技. 2018(02)
[2]電動(dòng)靜液壓作動(dòng)器主動(dòng)懸架力跟蹤控制研究[J]. 寇發(fā)榮,王哲,杜嘉峰,李冬,許家楠,何凌蘭. 中國(guó)機(jī)械工程. 2017(24)
[3]一種汽車磁流變半主動(dòng)懸架的研制[J]. 寇發(fā)榮,范養(yǎng)強(qiáng),劉攀,張冬冬. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(12)
[4]饋能式電磁作動(dòng)器饋能與阻尼特性研究[J]. 王興野,張進(jìn)秋,黃大山,張建,彭志召. 裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]車輛液壓主動(dòng)懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與性能研究[J]. 遲媛,任潔,王勇,李加奇,王相宇,李蒙福. 液壓與氣動(dòng). 2016(12)
[6]直線電機(jī)式主動(dòng)懸架建模與試驗(yàn)研究[J]. 汪若塵,謝健,葉青,孟祥鵬,陳龍. 汽車工程. 2016(04)
[7]主動(dòng)懸架用直線作動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能分析[J]. 楊超,李以農(nóng),鐘銀輝,胡一明,鄭玲. 汽車工程. 2015(09)
[8]奔馳轎車空氣懸掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)[J]. 朱春紅,李婕,梁時(shí)光,宋建桐. 河南科技. 2014(12)
[9]輪胎動(dòng)平衡機(jī)測(cè)試系統(tǒng)研究[J]. 伍良生,洪豪,馬建峰,盧成龍. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2014(02)
[10]2010年款?yuàn)W迪A8可調(diào)空氣懸架系統(tǒng)[J]. 劉春暉,張文. 汽車電器. 2014(01)
博士論文
[1]車輛主動(dòng)懸架用永磁直線直流作動(dòng)器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 阮德玉.重慶大學(xué) 2011
[2]基于電磁作動(dòng)器的車輛主動(dòng)懸架研究[D]. 來(lái)飛.重慶大學(xué) 2010
[3]汽車磁流變半主動(dòng)懸架控制系統(tǒng)研究[D]. 余淼.重慶大學(xué) 2003
碩士論文
[1]車輛直線電機(jī)式主動(dòng)懸架作動(dòng)器研究[D]. 任全.西安科技大學(xué) 2018
[2]汽車主動(dòng)懸架的模糊控制策略研究[D]. 馬克.重慶理工大學(xué) 2018
[3]車輛液壓式主動(dòng)懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 任潔.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于DSP的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究[D]. 徐鳴飛.東南大學(xué) 2016
[5]四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車電磁主動(dòng)懸架優(yōu)化設(shè)計(jì)與性能分析研究[D]. 彭沖.重慶大學(xué) 2016
[6]圓筒型永磁直線電機(jī)樣機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)[D]. 李一.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2016
[7]液電式饋能減振器動(dòng)力學(xué)仿真和性能研究[D]. 戰(zhàn)敏.吉林大學(xué) 2015
[8]可切換式交聯(lián)懸架系統(tǒng)建模及整車性能分析[D]. 甄昊.吉林大學(xué) 2015
[9]空氣懸架力學(xué)特性及主動(dòng)控制策略研究[D]. 邱文軍.吉林大學(xué) 2014
[10]基于ADAMS與MATLAB的汽車半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的建模及仿真[D]. 王瑞.西安工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3726370
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/qiche/3726370.html
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