EZMP在車輛俯仰與側(cè)傾評價及主動懸架控制中的應用
發(fā)布時間:2024-03-23 02:36
汽車行駛過程中,駕駛操作及道路情況會使車身產(chǎn)生垂向、俯仰以及側(cè)傾運動,無論對乘坐舒適性還是行駛安全性都有一定的影響。主動懸架可以控制車身運動,而如何設計控制器兼顧車身三個方向運動是研究的重點和難點。針對該難點,本文通過對主動懸架多目標切換控制策略進行研究,從而抑制車身運動。圍繞該控制策略,主要做了如下的一些研究:首先,分析了擴展零力矩點(EZMP)的優(yōu)點,并將擴展零力矩點理論引入到車輛俯仰和側(cè)傾穩(wěn)定性評價體系中,推導出車輛俯仰和側(cè)傾評價指標。考慮地形角度,定義車輛支撐多邊形,對評價指標進行圖形化分析,提出以該指標作為多目標切換控制策略的主要控制目標和切換控制主要判斷條件,為控制策略的邏輯切換規(guī)則制定和控制參量輸入提供了條件。簡化側(cè)傾評價指標,并與現(xiàn)有的兩種評價指標進行對比分析,具有一致性,證明了該指標的正確性,并側(cè)面驗證了俯仰評價指標的正確性。其次,以某SUV為研究對象,通過測量得到懸架和橫向穩(wěn)定桿相關參數(shù),再結(jié)合其它已知相關參數(shù),在ADAMS/Car中建立整車動力學模型。根據(jù)仿真工況的需要,在ADAMS/Car中建立C級路面模型和正弦波路面模型。車輛模型和路面模型的建立,為后續(xù)聯(lián)合仿...
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 論文選題背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 主動懸架控制的研究現(xiàn)狀
1.2.2 車輛側(cè)傾與俯仰以及垂向運動控制研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
1.3.1 研究技術路線
1.3.2 研究內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
第二章 基于EZMP的車輛俯仰和側(cè)傾穩(wěn)定性評價指標研究
2.1 擴展零力矩點(EZMP)
2.1.1 零力矩點的發(fā)展
2.1.2 擴展零力矩點的一般公式
2.1.3 擴展零力矩點在車輛俯仰和側(cè)傾穩(wěn)定性評價上的應用
2.1.4 穩(wěn)定性評價指標的Simulink模型
2.1.5 穩(wěn)定性評價指標的圖形化分析
2.2 穩(wěn)定性評價指標對比分析
2.2.1 側(cè)傾評價指標對比分析
2.2.2 俯仰評價指標對比分析
2.3 穩(wěn)定性評價指標所需參數(shù)獲取研究
2.3.1 車輛線加速度和角加速度動態(tài)測量
2.3.2 地形俯仰角和側(cè)傾角動態(tài)測量
2.4 本章小結(jié)
第三章 相關參數(shù)測量與整車動力學模型和路面模型建立
3.1 懸架及橫向穩(wěn)定桿相關參數(shù)測量
3.1.1 前后橫向穩(wěn)定桿參數(shù)測量
3.1.2 減振器參數(shù)測量
3.1.3 襯套參數(shù)測量
3.2 整車ADAMS動力學模型建立
3.2.1 ADAMS軟件簡介
3.2.2 模型假設
3.2.3 懸架及橫向穩(wěn)定桿子系統(tǒng)
3.2.4 轉(zhuǎn)向子系統(tǒng)
3.2.5 輪胎和車身子系統(tǒng)
3.2.6 動力和制動子系統(tǒng)
3.2.7 整車模型
3.3 路面模型建立
3.3.1 C級路面模型
3.3.2 正弦波路面模型
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于Stateflow建模的多目標切換控制策略研究
4.1 主動懸架控制策略設計
4.1.1 主動懸架控制目標確定
4.1.2 模糊PID控制算法
4.2 基于Stateflow建模的控制目標切換
4.2.1 Stateflow功能簡介
4.2.2 系統(tǒng)工作模式分析
4.2.3 控制系統(tǒng)切換規(guī)則
4.2.4 切換控制系統(tǒng)建模
4.2.5 切換控制系統(tǒng)仿真
4.3 多目標切換模糊PID控制器模型建立
4.4 本章小結(jié)
第五章 電磁主動懸架多目標切換控制聯(lián)合仿真研究
5.1 電磁直線作動器工作原理
5.2 電磁直線作動器數(shù)學模型建立及驗證
5.3 基于ADAMS和MATLAB聯(lián)合仿真模型建立
5.3.1 ADAMS整車模型導出
5.3.2 MATLAB/Simulink子系統(tǒng)生成
5.3.3 ADAMS和MATLAB聯(lián)合仿真模型建立
5.4 主動和被動懸架模型的聯(lián)合仿真結(jié)果分析
5.4.1 C級路面直線勻速行駛工況仿真結(jié)果分析
5.4.2 雙移線工況仿真結(jié)果分析
5.4.3 加減速上下坡工況仿真結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作內(nèi)容總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術成果
本文編號:3935321
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 論文選題背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 主動懸架控制的研究現(xiàn)狀
1.2.2 車輛側(cè)傾與俯仰以及垂向運動控制研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
1.3.1 研究技術路線
1.3.2 研究內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
第二章 基于EZMP的車輛俯仰和側(cè)傾穩(wěn)定性評價指標研究
2.1 擴展零力矩點(EZMP)
2.1.1 零力矩點的發(fā)展
2.1.2 擴展零力矩點的一般公式
2.1.3 擴展零力矩點在車輛俯仰和側(cè)傾穩(wěn)定性評價上的應用
2.1.4 穩(wěn)定性評價指標的Simulink模型
2.1.5 穩(wěn)定性評價指標的圖形化分析
2.2 穩(wěn)定性評價指標對比分析
2.2.1 側(cè)傾評價指標對比分析
2.2.2 俯仰評價指標對比分析
2.3 穩(wěn)定性評價指標所需參數(shù)獲取研究
2.3.1 車輛線加速度和角加速度動態(tài)測量
2.3.2 地形俯仰角和側(cè)傾角動態(tài)測量
2.4 本章小結(jié)
第三章 相關參數(shù)測量與整車動力學模型和路面模型建立
3.1 懸架及橫向穩(wěn)定桿相關參數(shù)測量
3.1.1 前后橫向穩(wěn)定桿參數(shù)測量
3.1.2 減振器參數(shù)測量
3.1.3 襯套參數(shù)測量
3.2 整車ADAMS動力學模型建立
3.2.1 ADAMS軟件簡介
3.2.2 模型假設
3.2.3 懸架及橫向穩(wěn)定桿子系統(tǒng)
3.2.4 轉(zhuǎn)向子系統(tǒng)
3.2.5 輪胎和車身子系統(tǒng)
3.2.6 動力和制動子系統(tǒng)
3.2.7 整車模型
3.3 路面模型建立
3.3.1 C級路面模型
3.3.2 正弦波路面模型
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于Stateflow建模的多目標切換控制策略研究
4.1 主動懸架控制策略設計
4.1.1 主動懸架控制目標確定
4.1.2 模糊PID控制算法
4.2 基于Stateflow建模的控制目標切換
4.2.1 Stateflow功能簡介
4.2.2 系統(tǒng)工作模式分析
4.2.3 控制系統(tǒng)切換規(guī)則
4.2.4 切換控制系統(tǒng)建模
4.2.5 切換控制系統(tǒng)仿真
4.3 多目標切換模糊PID控制器模型建立
4.4 本章小結(jié)
第五章 電磁主動懸架多目標切換控制聯(lián)合仿真研究
5.1 電磁直線作動器工作原理
5.2 電磁直線作動器數(shù)學模型建立及驗證
5.3 基于ADAMS和MATLAB聯(lián)合仿真模型建立
5.3.1 ADAMS整車模型導出
5.3.2 MATLAB/Simulink子系統(tǒng)生成
5.3.3 ADAMS和MATLAB聯(lián)合仿真模型建立
5.4 主動和被動懸架模型的聯(lián)合仿真結(jié)果分析
5.4.1 C級路面直線勻速行駛工況仿真結(jié)果分析
5.4.2 雙移線工況仿真結(jié)果分析
5.4.3 加減速上下坡工況仿真結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作內(nèi)容總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術成果
本文編號:3935321
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