磁流變阻尼器的RC算子磁滯模型及其在汽車(chē)懸架系統(tǒng)中的控制研究
發(fā)布時(shí)間:2023-06-03 15:31
基于磁流變(Magnetorheological,MR)阻尼器的半主動(dòng)懸架能有效提高汽車(chē)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性,是目前車(chē)輛振動(dòng)控制的研究熱點(diǎn)。但是,由于MR阻尼器具有的強(qiáng)非線性磁滯特性,在對(duì)MR阻尼器進(jìn)行精確建模時(shí)困難重重,從而影響MR半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的振動(dòng)控制性能。為能夠準(zhǔn)確高效地模擬和預(yù)測(cè)MR阻尼器的速率無(wú)關(guān)的固有強(qiáng)非線性磁滯特性,本文提出并實(shí)現(xiàn)一種MR阻尼器的電阻-電容(Resistor-Capacitor RC)算子磁滯模型。RC算子磁滯模型是在變結(jié)構(gòu)現(xiàn)象模型的基礎(chǔ)上,將Bouc-Wen算子替換為RC算子。RC算子的概念的實(shí)質(zhì)是對(duì)RC電路充放電過(guò)程中所展現(xiàn)的磁滯屬性的理論概括;贛R阻尼器的力學(xué)特性試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果,完成了提出的RC算子磁滯模型與基于Bouc-Wen算子的Bouc-Wen模型、變結(jié)構(gòu)現(xiàn)象模型的對(duì)比和分析。在上述工作基礎(chǔ)上,建立耦合MR阻尼器的1/4車(chē)輛懸架系統(tǒng)動(dòng)力模型,提出一種基于RC算子磁滯模型的力跟蹤前饋控制策略,并應(yīng)用該策略設(shè)計(jì)天棚阻尼半主動(dòng)控制策略和LQR半主動(dòng)控制策略,從而實(shí)現(xiàn)考慮MR阻尼器強(qiáng)非線性磁滯特性的MR半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的振動(dòng)控制。建立仿真模型,仿真分析提出的...
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 MR液及其應(yīng)用
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 MR阻尼器非線性模型
1.3.2 半主動(dòng)控制算法
1.4 本文研究?jī)?nèi)容
2 MR阻尼器的非線性建模
2.1 引言
2.2 MR阻尼器的磁滯特性
2.3 MR阻尼器的非線性模型
2.3.1 Bouc-Wen模型
2.3.2 變結(jié)構(gòu)現(xiàn)象模型
2.3.3 RC算子磁滯模型
2.4 試驗(yàn)驗(yàn)證與評(píng)價(jià)
2.4.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)
2.3.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合
2.3.3 阻尼力預(yù)測(cè)
2.5 本章小結(jié)
3 基于MR阻尼器的1/4車(chē)輛懸架系統(tǒng)控制策略設(shè)計(jì)
3.1 引言
3.2 基于MR阻尼器的1/4車(chē)輛懸架系統(tǒng)建模
3.2.1 動(dòng)力學(xué)模型的建立
3.2.2 隨機(jī)路面模型的建立
3.3 半主動(dòng)控制策略設(shè)計(jì)
3.3.1 MR阻尼器的力跟蹤控制
3.3.2 天棚阻尼半主動(dòng)控制策略
3.3.3 LQR最優(yōu)控制策略
3.4 仿真與分析
3.4.1 力跟蹤控制效果與分析
3.4.2 天棚阻尼半主動(dòng)控制性能
3.4.3 LQR半主動(dòng)控制性能
3.5 本章小結(jié)
4 基于MR阻尼器的1/4車(chē)輛懸架系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證
4.1 引言
4.2 MR阻尼器的力跟蹤控制試驗(yàn)
4.1.1 臺(tái)架搭建
4.2.2 試驗(yàn)測(cè)試
4.3 1/4車(chē)輛懸架快速控制原型系統(tǒng)試驗(yàn)
4.3.1 臺(tái)架搭建
4.3.2 控制器設(shè)計(jì)
4.3.3 試驗(yàn)測(cè)試
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 本文主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 后續(xù)研究工作與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況
本文編號(hào):3829565
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
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摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 MR液及其應(yīng)用
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 MR阻尼器非線性模型
1.3.2 半主動(dòng)控制算法
1.4 本文研究?jī)?nèi)容
2 MR阻尼器的非線性建模
2.1 引言
2.2 MR阻尼器的磁滯特性
2.3 MR阻尼器的非線性模型
2.3.1 Bouc-Wen模型
2.3.2 變結(jié)構(gòu)現(xiàn)象模型
2.3.3 RC算子磁滯模型
2.4 試驗(yàn)驗(yàn)證與評(píng)價(jià)
2.4.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)
2.3.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合
2.3.3 阻尼力預(yù)測(cè)
2.5 本章小結(jié)
3 基于MR阻尼器的1/4車(chē)輛懸架系統(tǒng)控制策略設(shè)計(jì)
3.1 引言
3.2 基于MR阻尼器的1/4車(chē)輛懸架系統(tǒng)建模
3.2.1 動(dòng)力學(xué)模型的建立
3.2.2 隨機(jī)路面模型的建立
3.3 半主動(dòng)控制策略設(shè)計(jì)
3.3.1 MR阻尼器的力跟蹤控制
3.3.2 天棚阻尼半主動(dòng)控制策略
3.3.3 LQR最優(yōu)控制策略
3.4 仿真與分析
3.4.1 力跟蹤控制效果與分析
3.4.2 天棚阻尼半主動(dòng)控制性能
3.4.3 LQR半主動(dòng)控制性能
3.5 本章小結(jié)
4 基于MR阻尼器的1/4車(chē)輛懸架系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證
4.1 引言
4.2 MR阻尼器的力跟蹤控制試驗(yàn)
4.1.1 臺(tái)架搭建
4.2.2 試驗(yàn)測(cè)試
4.3 1/4車(chē)輛懸架快速控制原型系統(tǒng)試驗(yàn)
4.3.1 臺(tái)架搭建
4.3.2 控制器設(shè)計(jì)
4.3.3 試驗(yàn)測(cè)試
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 本文主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 后續(xù)研究工作與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況
本文編號(hào):3829565
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