本文關(guān)鍵詞：汽車懸架系統(tǒng)非線性振動(dòng)最優(yōu)控制研究

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【摘要】：隨著人們對(duì)汽車性能要求的提高,基于線性振動(dòng)模型的懸架系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)已逐漸不能滿足用戶對(duì)汽車的操縱穩(wěn)定性、舒適性和安全性的要求。另外,由于材料的記憶特性,組成懸架系統(tǒng)的彈簧和減振器等表現(xiàn)出分?jǐn)?shù)階動(dòng)力學(xué)特性。本文為研究非線性懸架系統(tǒng),表征分?jǐn)?shù)階特性并分析分?jǐn)?shù)階特性對(duì)懸架系統(tǒng)的影響,首先選取1/4車懸架系統(tǒng)為研究對(duì)象,建立了考慮分?jǐn)?shù)階微分項(xiàng)的單自由度非線性懸架系統(tǒng)模型,提出一種基于線性控制參數(shù)的非線性懸架系統(tǒng)最優(yōu)控制方法,利用平均法得到系統(tǒng)的近似解,并進(jìn)行穩(wěn)定性分析,得到系統(tǒng)穩(wěn)定條件下線性控制參數(shù)的取值范圍,然后采用遺傳算法對(duì)線性控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,找出線性控制參數(shù)的最優(yōu)取值,以衰減率和振動(dòng)能量作為目標(biāo)函數(shù),以穩(wěn)定的線性控制參數(shù)的取值范圍作為約束條件,對(duì)懸架系統(tǒng)最優(yōu)控制,取得了較好的控制效果。其次,在不考慮分?jǐn)?shù)階微分的情況下,將基于線性控制參數(shù)的最優(yōu)控制推廣至兩自由度懸架系統(tǒng),采用平均法導(dǎo)出懸架系統(tǒng)的主共振幅頻響應(yīng)特性,分析了懸架系統(tǒng)非線性特性的影響因素、控制參數(shù)對(duì)懸架系統(tǒng)非線性振動(dòng)的影響。仿真結(jié)果表明,速度控制參數(shù)在控制作用中起主要作用,不僅能夠衰減振動(dòng)幅值,而且能使非線性特性得到抑制。最后,針對(duì)含有分?jǐn)?shù)階微分的兩自由度非線性懸架系統(tǒng),研究控制參數(shù)、分?jǐn)?shù)階階次和分?jǐn)?shù)階系數(shù)的變化對(duì)懸架系統(tǒng)振動(dòng)影響。利用MATLAB/Simulink構(gòu)建基于線性控制參數(shù)的非線性懸架系統(tǒng)仿真模型,分別對(duì)懸架系統(tǒng)受單頻簡諧激勵(lì)和隨機(jī)激勵(lì)的情況進(jìn)行仿真。
【關(guān)鍵詞】：汽車懸架系統(tǒng) 非線性 線性控制參數(shù) 分?jǐn)?shù)階微分 最優(yōu)控制
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.33
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 研究進(jìn)展10-13
• 1.2.1 懸架系統(tǒng)振動(dòng)與控制10-12
• 1.2.2 分?jǐn)?shù)階微分在懸架系統(tǒng)上的應(yīng)用12-13
• 1.3 本文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排13-14
• 第二章 單自由度非線性懸架系統(tǒng)最優(yōu)控制14-29
• 2.1 單自由度非線性懸架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型14-16
• 2.2 非線性振動(dòng)方程近似求解16-19
• 2.3 非線性振動(dòng)方程解的穩(wěn)定性19-21
• 2.4 最優(yōu)控制分析21-22
• 2.5 仿真分析22-27
• 2.6 本章小結(jié)27-29
• 第三章 兩自由度非線性懸架系統(tǒng)最優(yōu)控制29-40
• 3.1 兩自由度非線性懸架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型29-30
• 3.2 近似求解非線性振動(dòng)方程30-33
• 3.3 運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性及最優(yōu)控制分析33-34
• 3.4 數(shù)值仿真34-38
• 3.5 本章小結(jié)38-40
• 第四章 含分?jǐn)?shù)階兩自由度非線性懸架系統(tǒng)控制40-56
• 4.1 含分?jǐn)?shù)階兩自由度非線性懸架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型40-41
• 4.2 近似求解非線性振動(dòng)方程41-45
• 4.3 運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性及最優(yōu)控制分析45-48
• 4.4 仿真分析48-54
• 4.4.1 分?jǐn)?shù)階微分方程的Simulink求解49-50
• 4.4.2 非線性懸架系統(tǒng)的Simulink仿真模型圖50
• 4.4.3 單頻簡諧路面激勵(lì)仿真50-53
• 4.4.4 隨機(jī)路面激勵(lì)仿真53-54
• 4.5 本章小結(jié)54-56
• 第五章 總結(jié)與展望56-58
• 5.1 全文總結(jié)56-57
• 5.2 研究工作展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 攻讀碩士期間取得的科研成果62-63
• 致謝63

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本文編號(hào)：917996