乘用车半主动悬架垂向振动控制问题研究

发布时间：2018-08-20 10:08

【摘要】：本文以汽车动力学理论为基础，以提高车辆乘坐舒适性为目标，研究了乘用车辆半主动悬架控制的垂向振动问题。针对半主动悬架特点建立了四分之一车辆模型、半车模型以及整车模型，作为研究对象。根据国家标准建立了路面随机激励模型，通过白噪声实现了激励仿真进而输入到建立的模型中。文中进行了A级、B级、C级路面激励的仿真。为了透彻的研究半主动悬架特性，以被动悬架为基础，进行了悬架性能的分析，研究了悬架系统的不变性时发现，车身位移传递函数具有四个不变点，悬架动行程传递函数具有两个不变点，在这些不变点中有三个与悬架刚度取值无关，这些不变点对于悬架设计研究有着非同寻常的意义。 为了提高乘坐舒适性，针对被动悬架的控制问题主要研究了双状态天棚阻尼控制，线性近似天棚阻尼控制，以加速度为导向的阻尼控制，，以功率为导向的阻尼控制及相互间的混合控制。为了使半主动悬架控制的智能化，本文着重研究了遗传优化线性最优控制，粒子群化PID控制，模糊控制、神经模糊融合网络控制。通过对各种控制方法的仿真分析，本文使用两种不同的评价方法对悬架性能进行评价，其一是均方根值评价法，另一个则为半主动悬架专用评价法。如神经模糊融合网络控制，通过均方根值评价法可以发现相对于被动悬架，车身加速度改善了6.709％，悬架行程改善了2.985％，其频域内车身加速度最大值改善了11.36％，悬架动行程最大值改善了9.3％，轮胎动载荷最大值改善了20.02％。本文还进行了实车试验研究，过路障试验研究发现，随着试验车速的不断增加，车身振动存在敏感车速，而具体车速值与车辆参数相关，在仿真分析中得到了相同的实验结果。
[Abstract]:Based on the theory of vehicle dynamics and the aim of improving ride comfort, the vertical vibration of semi-active suspension for passenger vehicles is studied in this paper. According to the characteristics of semi-active suspension, 1/4 vehicle model, half car model and whole vehicle model are established as the research object. According to the national standard, the road surface random excitation model is established, and the excitation simulation is realized by white noise, and then input into the established model. In this paper, the simulation of A class B class C road surface excitation is carried out. In order to study the characteristics of semi-active suspension thoroughly, the suspension performance is analyzed on the basis of passive suspension. When the invariance of suspension system is studied, it is found that the body displacement transfer function has four invariant points. There are two invariant points in the dynamic travel transfer function of suspension, three of which have nothing to do with the stiffness of suspension. These invariant points are of great significance to the study of suspension design. In order to improve ride comfort, two-state ceiling damping control, linear approximate ceiling damping control and acceleration-oriented damping control are mainly studied for passive suspension control. Power-oriented damping control and hybrid control. In order to make semi-active suspension control intelligent, this paper focuses on genetic optimization linear optimal control, particle swarm PID control, fuzzy control, neural fuzzy fusion network control. Through the simulation analysis of various control methods, this paper uses two different evaluation methods to evaluate the suspension performance, one is the root-mean-square evaluation method, the other is the semi-active suspension special evaluation method. For example, the neural fuzzy fusion network control, through the root mean square value evaluation method, we can find that compared with the passive suspension, the acceleration of the body is improved 6.709, the suspension stroke is improved 2.985, and the maximum acceleration of the vehicle body in the frequency domain is improved by 11.36. The maximum motion stroke of suspension was improved by 9.3 and the maximum dynamic load of tire was improved by 20.02. In this paper, a real vehicle experiment is also carried out. It is found that with the increasing of the test speed, there is a sensitive speed in the vibration of the vehicle body, and the specific speed value is related to the vehicle parameters. The same experimental results are obtained in the simulation analysis.
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U463.33;TB535

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本文编号：2193231