本文關(guān)鍵詞：某重型車主動懸架控制方法研究

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【摘要】：油氣懸架系統(tǒng)作為一種新型的被動懸架系統(tǒng),它以惰性氣體(通常為氮氣)作為彈性介質(zhì),以油液作為傳遞介質(zhì),具有良好的非線性阻尼、剛度特性,可以保證車輛獲得良好的行駛平順性及操縱穩(wěn)定性；它不僅有傳統(tǒng)被動懸架的功能,還可以運用液壓傳動和控制算法改進成為性能卓越的主動懸架。因此,通過研究主動油氣懸架系統(tǒng)對于改善車輛的性能具有重要的現(xiàn)實意義。本文是以某重型車的單氣室油氣懸架為研究對象,在分析單氣室油氣懸架直接作動器(油氣彈簧)工作原理的基礎(chǔ)上,利用孔口出流、理想氣體狀態(tài)方程等理論建立了油氣彈簧的非線性數(shù)學(xué)模型,在AMESim軟件環(huán)境中對不同激勵頻率和幅值下的油氣彈簧性能進行仿真研究,并通過比較仿真結(jié)果與試驗數(shù)據(jù),驗證數(shù)學(xué)模型的正確性；針對油氣懸架主動控制中的關(guān)鍵部件——電液伺服閥進行了建模,在此基礎(chǔ)上,建立二自由度主動油氣懸架車輛振動模型；針對重型車油氣懸架系統(tǒng)非線性強的特點,在AMESim與Simulink聯(lián)合仿真環(huán)境下,建立了能對參數(shù)進行在線調(diào)整的模糊PID控制策略,并分析了在相同隨機路面輸入下,主動油氣懸架系統(tǒng)相對于被動油氣懸架系統(tǒng)的性能改善情況。
【關(guān)鍵詞】：油氣懸架 模糊PID 主動懸架 AMESim與Simulink聯(lián)合仿真
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.33
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 研究背景與意義8
• 1.2 懸架系統(tǒng)概述8-12
• 1.2.1 懸架系統(tǒng)的組成8-9
• 1.2.2 懸架系統(tǒng)的分類9-12
• 1.3 主動懸架12-15
• 1.3.1 主動懸架研究狀況12-13
• 1.3.2 主動懸架系統(tǒng)的控制策略研究13-14
• 1.3.3 主動懸架系統(tǒng)的發(fā)展趨勢14-15
• 1.4 油氣懸架及其控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4.1 油氣懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點15
• 1.4.2 國內(nèi)外油氣懸架的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀15-17
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容17-18
• 2 油氣彈簧數(shù)學(xué)建模及其特性分析18-30
• 2.1 重型車整車結(jié)構(gòu)及其油氣彈簧工作原理18-20
• 2.1.1 整車結(jié)構(gòu)18-19
• 2.1.2 油氣彈簧的工作原理19-20
• 2.2 油氣彈簧數(shù)學(xué)模型20-23
• 2.2.1 蓄能器數(shù)學(xué)模型21-22
• 2.2.2 節(jié)流孔數(shù)學(xué)模型22-23
• 2.2.3 液壓缸數(shù)學(xué)模型23
• 2.3 油氣彈簧特性的仿真和試驗驗證23-28
• 2.3.1 仿真的目的與意義23-25
• 2.3.2 臺架試驗25-26
• 2.3.3 仿真與試驗結(jié)果對比26-28
• 2.4 本章小結(jié)28-30
• 3 主動1/6油氣懸架系統(tǒng)建模30-42
• 3.1 二自由度重型車輛油氣懸架系統(tǒng)模型30-33
• 3.1.1 二自由度重型車油氣懸架系統(tǒng)物理模型30-31
• 3.1.2 二自由度油氣懸架系統(tǒng)的振動模型31-33
• 3.2 主動1/6油氣懸架系統(tǒng)的工作原理33-35
• 3.3 電液伺服控制系統(tǒng)的組成35-37
• 3.3.1 電液伺服控制系統(tǒng)的分類35
• 3.3.2 電液伺服控制系統(tǒng)元件35-37
• 3.4 電液伺服閥數(shù)學(xué)模型分析37-40
• 3.5 二自由度主動油氣懸架建模40-41
• 3.5.1 二自由度主動油氣懸架動力學(xué)模型40
• 3.5.2 二自由度主動油氣懸架仿真模型40-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 4 基于模糊PID方法的主動懸架控制策略設(shè)計42-56
• 4.1 PID控制算法42-46
• 4.1.1 PID控制基本原理42-45
• 4.1.2 PID控制的參數(shù)整定45
• 4.1.3 主動油氣懸架系統(tǒng)的PID控制45-46
• 4.2 模糊控制算法46-49
• 4.2.1 模糊控制理論原理47
• 4.2.2 模糊控制器的結(jié)構(gòu)與組成47-49
• 4.3 模糊PID控制器49-54
• 4.3.1 模糊PID控制原理49-50
• 4.3.2 主動油氣懸架系統(tǒng)模糊PID控制器的設(shè)計50-54
• 4.4 模糊PID控制器Simulink模型的建立54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 5 主動油氣懸架控制系統(tǒng)性能分析56-67
• 5.1 懸架系統(tǒng)的性能評價標準56-57
• 5.2 路面激勵模型57-60
• 5.2.1 路面不平度的空間功率譜密度57-58
• 5.2.2 空間與時間譜密度的轉(zhuǎn)化58
• 5.2.3 隨機路面位移的生成58-60
• 5.3 仿真結(jié)果及分析60-66
• 5.3.1 時域仿真結(jié)果60-63
• 5.3.2 頻域仿真結(jié)果PSD圖63-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 6 全文總結(jié)與展望67-69
• 6.1 全文總結(jié)67
• 6.2 展望研究67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-74
• 附錄74

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