纯电动物流车主动悬架电磁减振器控制研究
发布时间：2023-02-10 21:08
随着科技社会的急速发展和汽车工业的迅速崛起,相对应的带来了能源的大量消耗和环境的污染,电磁减振器能够将传统悬架耗散的能量进行回收再利用,主动悬架可以显著改善汽车行驶的平顺性,因此主动悬架电磁减振器既能对悬架系统进行主动控制,又能回收悬架振动的能量。本文课题基于校企合作项目——城市纯电动物流车改装(CX2014-45),主要对纯电动物流车的悬架系统进行了部分改装和研究,主要内容包括以下几点:第一,本文采用滚珠丝杠机构结合永磁无刷直流电机构成的主动悬架电磁减振器,介绍了其结构和工作原理;然后介绍主动悬架电磁减振器包括主动悬架控制和电磁减振器中电机控制两部分,并分别对其建立模型,在此基础上,提出了汽车行驶的平顺性和悬架的馈耗比作为主动悬架电磁减振器的评价指标。第二,主动悬架采用了模糊控制策略确定了理想主动力。然后对电机的控制分别就几种控制策略进行了讨论分析,最后选定了适合本课题的模糊PID控制作为电机的控制策略,并对模糊PID控制进行了设计。第三,用仿真软件MATLAB/Simulink搭建被动悬架和主动悬架电磁减振器下电机的PID控制模型和模糊PID控制模型,并进行仿真,结果验证了模糊PI...
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 悬架系统简介及发展历程
1.2.1 悬架系统简介
1.2.2 被动悬架
1.2.3 半主动悬架
1.2.4 主动悬架
1.3 主动悬架电磁减振器国内外研究现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 课题来源及主要研究内容
1.5 本章小结
第二章 主动悬架电磁减振器工作原理及模型的建立
2.1 主动悬架电磁减振器的结构及其工作原理
2.1.1 结构组成
2.1.2 工作原理
2.2 路面模型的建立
2.2.1 随机路面频域模型
2.2.2 随机路面时域模型
2.3 主动悬架电磁减振器数学模型的建立
2.3.1 主动悬架数学模型的建立
2.3.2 电机四象限运行机制简介
2.3.3 电机控制数学模型的建立
2.4 主动悬架电磁减振器的评价指标
2.4.1 主动悬架电磁减振器的平顺性
2.4.2 主动悬架电磁减振器的馈耗比
2.5 本章小结
第三章 主动悬架电磁减振器控制策略的选择
3.1 主动悬架电磁减振器的控制目标
3.2 主动悬架的理想阻尼力的确定
3.2.1 模糊语言的设计
3.2.2 隶属度函数的设计
3.2.3 模糊控制规则的设计
3.2.4 模糊控制清晰化方法
3.3 电机控制模型的建立
3.4 电机控制策略的选择
3.4.1 PID控制
3.4.2 模糊控制
3.4.3 模糊PID控制
3.5 模糊PID控制策略
3.5.1 模糊PID控制器的设计
3.5.2 模糊语言的设计
3.5.3 模糊控制规则的设计
3.6 本章小结
第四章 主动悬架电磁减振器的建模与仿真
4.1 仿真软件的介绍
4.2 路面输入的建模与仿真
4.2.1 随机路面输入的建模与仿真
4.2.2 干扰路面输入的建模与仿真
4.3 被动悬架模型的仿真
4.4 主动悬架模型的仿真
4.4.1 PID控制电机的主动悬架
4.4.2 模糊PID控制电机的主动悬架
4.5 主动悬架电磁减振器仿真分析
4.5.1 同一车速下不同路面的仿真分析
4.5.2 同一路面下不同车速的仿真分析
4.5.3 干扰路面状况下的仿真分析
4.5.4 结论分析
4.6 本章小结
第五章 主动悬架电磁减振器控制器的软硬件设计
5.1 主动悬架电磁减振器主控芯片的介绍
5.2 主动悬架电磁减振器硬件设计
5.2.1 最小系统电路模块
5.2.2 驱动模块
5.2.3 CAN通信模块
5.2.4 馈能电路模块
5.2.5 电流,电压和故障检测模块
5.2.6 位移和加速度检测模块
5.2.7 电源及蓄能模块
5.3 主动悬架电磁减振器软件设计
5.3.1 主程序设计
5.3.2 A/D采样程序设计
5.3.3 故障检测程序设计
5.3.4 理想主动力程序设计
5.3.5 电机控制程序设计
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间所发表论文
本文编号：3739914
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 悬架系统简介及发展历程
1.2.1 悬架系统简介
1.2.2 被动悬架
1.2.3 半主动悬架
1.2.4 主动悬架
1.3 主动悬架电磁减振器国内外研究现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 课题来源及主要研究内容
1.5 本章小结
第二章 主动悬架电磁减振器工作原理及模型的建立
2.1 主动悬架电磁减振器的结构及其工作原理
2.1.1 结构组成
2.1.2 工作原理
2.2 路面模型的建立
2.2.1 随机路面频域模型
2.2.2 随机路面时域模型
2.3 主动悬架电磁减振器数学模型的建立
2.3.1 主动悬架数学模型的建立
2.3.2 电机四象限运行机制简介
2.3.3 电机控制数学模型的建立
2.4 主动悬架电磁减振器的评价指标
2.4.1 主动悬架电磁减振器的平顺性
2.4.2 主动悬架电磁减振器的馈耗比
2.5 本章小结
第三章 主动悬架电磁减振器控制策略的选择
3.1 主动悬架电磁减振器的控制目标
3.2 主动悬架的理想阻尼力的确定
3.2.1 模糊语言的设计
3.2.2 隶属度函数的设计
3.2.3 模糊控制规则的设计
3.2.4 模糊控制清晰化方法
3.3 电机控制模型的建立
3.4 电机控制策略的选择
3.4.1 PID控制
3.4.2 模糊控制
3.4.3 模糊PID控制
3.5 模糊PID控制策略
3.5.1 模糊PID控制器的设计
3.5.2 模糊语言的设计
3.5.3 模糊控制规则的设计
3.6 本章小结
第四章 主动悬架电磁减振器的建模与仿真
4.1 仿真软件的介绍
4.2 路面输入的建模与仿真
4.2.1 随机路面输入的建模与仿真
4.2.2 干扰路面输入的建模与仿真
4.3 被动悬架模型的仿真
4.4 主动悬架模型的仿真
4.4.1 PID控制电机的主动悬架
4.4.2 模糊PID控制电机的主动悬架
4.5 主动悬架电磁减振器仿真分析
4.5.1 同一车速下不同路面的仿真分析
4.5.2 同一路面下不同车速的仿真分析
4.5.3 干扰路面状况下的仿真分析
4.5.4 结论分析
4.6 本章小结
第五章 主动悬架电磁减振器控制器的软硬件设计
5.1 主动悬架电磁减振器主控芯片的介绍
5.2 主动悬架电磁减振器硬件设计
5.2.1 最小系统电路模块
5.2.2 驱动模块
5.2.3 CAN通信模块
5.2.4 馈能电路模块
5.2.5 电流,电压和故障检测模块
5.2.6 位移和加速度检测模块
5.2.7 电源及蓄能模块
5.3 主动悬架电磁减振器软件设计
5.3.1 主程序设计
5.3.2 A/D采样程序设计
5.3.3 故障检测程序设计
5.3.4 理想主动力程序设计
5.3.5 电机控制程序设计
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间所发表论文
本文编号：3739914
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/wuliuguanlilunwen/3739914.html
