基于可控阻尼器的汽车半主动悬架控制算法研究

发布时间：2017-11-09 17:14

  本文关键词：基于可控阻尼器的汽车半主动悬架控制算法研究

  更多相关文章： 整车模型 半主动悬架系统 磁流变阻尼器模型 并联协调控制策略

【摘要】：如今,汽车广泛的应用于人们的日常生活中,给人们的生活带来了极大的便利。汽车性能的好坏影响着人们的驾驶体验,对其性能进行改善将会带给人们更加舒适、稳定的感受。如何快速有效的提高车辆舒适稳定性是目前需要人们不断去解决的问题,也是本文所要研究的方向。车辆悬架系统作为汽车重要的组成部件之一,起着缓和由不平路面传给车身的冲击,衰减由此引起振动的作用。因此悬架系统对汽车行驶平顺性起着决定性的作用,要改善汽车的减振性能问题,最关键的就是要设计出更加合理与完善的悬架系统。传统被动悬架由于其成本低、结构简单,是目前应用相对比较广泛的一种悬架系统,但是当悬架参数确定后就不可调节,难以适应不同的道路状况,只能在某一特定的路况中达到最优,已经难以满足人们对车辆的性能要求。而汽车半主动悬架解决了被动悬架的不足之处,可以根据车辆行驶状态以及路面状况的不同,通过控制算法来调节弹簧刚度或减振器阻尼力使车辆达到稳定,并且耗能低、性能可靠,具有和主动悬架相近的减振性能,因此本文主要研究了对半主动悬架系统的建模分析以及相应的控制方式等。在实际应用中,半主动悬架系统的控制对象一般为可调阻尼器,而磁流变阻尼器因其高响应速度、低功耗以及稳定可靠的控制性能等优势成为目前应用较为广泛的可控阻尼器。本文将磁流变阻尼器引入到半主动悬架系统中,将其作为半主动悬架系统的被控对象。针对车身的垂向、侧倾、俯仰三种运动,设计了车辆半主动悬架系统的并联协调控制策略,分别以车身垂向、侧倾、俯仰振动的变化情况作为控制器的输入,将输出的车身调节力通过几何运算分解到四个磁流变阻尼器上,采用磁流变阻尼器逆模型将得到的分解力转化为对应的控制电流,以此来控制磁流变阻尼器,达到改善汽车的减振目的。通过MATLAB/Simulink软件分别对10m/s、20m/s、30m/s的行驶速度以及B级、C级路面下的被动悬架与半主动悬架进行仿真,实验和数据结果分析表明：采用提出的并联协调控制策略的半主动悬架系统,在不同车速以及不同的路面等级下,其车身的垂向加速度、侧倾角加速度以及俯仰角加速度都将有明显改善,并且动挠度和车轮动载荷整体上保持稳定,即在不影响车辆行驶安全性的前提下,提高了车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性,验证了本文提出的控制方法的有效性。
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.33

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈龙,周孔亢,李德超;车辆半主动悬架控制技术的研究[J];农业机械学报;2002年01期

2 谢俊,刘军,郭晨海,马履中;汽车半主动悬架的多目标遗传优化[J];农业机械学报;2003年05期

3 杨波涛,王庆丰,夏仲凯;液压半主动悬架的自适应神经网络控制[J];中国公路学报;2003年01期

4 尹丽丽,高婷婷;车辆半主动悬架技术和发展趋势[J];黑龙江交通科技;2004年11期

5 王世明,李天石,贾鸿社;半主动悬架的试验和模糊神经网络控制[J];机床与液压;2004年06期

6 陈龙;汪若尘;江浩斌;周立开;汪少华;;半主动悬架及其控制系统的时滞控制研究[J];中国机械工程;2005年24期

7 尹丽丽,高婷婷;车辆半主动悬架技术和发展趋势[J];黑龙江交通科技;2005年01期

8 王志勇;樊文欣;;关于车辆半主动悬架技术的研究[J];山西科技;2006年01期

9 任勇生;周建鹏;;汽车半主动悬架技术研究综述[J];振动与冲击;2006年03期

10 赵研;寇发荣;方宗德;;汽车天棚控制半主动悬架模型仿真与性能分析[J];计算机仿真;2006年11期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 许佳;王洪礼;葛根;;汽车半主动悬架振动的随机分岔研究[A];第八届全国动力学与控制学术会议论文集[C];2008年

2 许佳;王洪礼;葛根;竺致文;;二自由度汽车半主动悬架随机振动的首次穿越研究[A];数学·力学·物理学·高新技术交叉研究进展——2010（13）卷[C];2010年

3 郑玲;高轶男;周忠永;;非平稳行驶条件下汽车半主动悬架复合控制方法研究[A];面向未来的汽车与交通——2013中国汽车工程学会年会论文集精选[C];2013年

4 郑玲;高轶男;周忠永;;非平稳行驶条件下汽车半主动悬架复合控制方法研究[A];2013中国汽车工程学会年会论文集[C];2013年

5 方子帆;邓兆祥;阮登芳;朱明;;磁流变半主动悬架的计算机仿真系统的研究[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年

6 姚嘉凌;闵永军;蔡伟义;;车辆磁流变半主动悬架滑模控制试验研究[A];江苏省汽车工程学会第九届学术年会论文集[C];2010年

7 余淼;董小闵;李锐;廖昌荣;陈伟民;;磁流变半主动悬架研究及道路试验[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年

8 祝世兴;王海军;王鹏;;基于磁流变减振器的车辆半主动悬架的联合仿真[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集（第4分册）[C];2010年

9 董小闵;李祖枢;余淼;廖昌荣;陈伟民;;仿人智能控制及其在磁流变半主动悬架中的应用(英文)[A];2009年中国智能自动化会议论文集（第八分册）[控制理论与应用（专刊）][C];2009年

10 赵永香;申永军;田佳雨;;半主动控制系统的动力学分析[A];第九届全国动力学与控制学术会议会议手册[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 杨蔚华;半主动悬架电动轮汽车的动力学特性与振动控制研究[D];武汉科技大学;2015年

2 秦也辰;基于路面识别的车辆半主动悬架控制研究[D];北京理工大学;2016年

3 许佳;汽车半主动悬架的首次穿越与随机最优控制研究[D];天津大学;2008年

4 余淼;汽车磁流变半主动悬架控制系统研究[D];重庆大学;2003年

5 董小闵;汽车磁流变半主动悬架仿人智能控制研究[D];重庆大学;2006年

6 袁传义;半主动悬架与电动助力转向系统自适应模糊集成控制及其优化设计[D];江苏大学;2007年

7 梅雪晴;轿车半主动悬架构件的疲劳可靠性研究[D];合肥工业大学;2014年

8 祝辉;基于磁流变半主动悬架的汽车底盘集成控制[D];合肥工业大学;2009年

9 吴参;车辆半主动悬架非线性特性与控制算法研究[D];浙江大学;2010年

10 李仕生;车辆可变阻尼减振器半主动悬架研究[D];重庆大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张排排;轿车半主动悬架的参数优化及控制策略研究[D];武汉理工大学;2010年

2 武鹏;车辆半主动悬架鲁棒控制研究[D];江苏大学;2005年

3 金泉;汽车半主动悬架的智能控制[D];哈尔滨工业大学;2006年

4 王辉;车辆半主动悬架神经网络自适应控制的研究[D];南京农业大学;2004年

5 赵开林;汽车半主动悬架模糊控制研究[D];华东交通大学;2007年

6 刘峰;基于显式预测控制的磁流变半主动悬架控制[D];浙江大学;2015年

7 吴西;基于磁流变阻尼器的半主动悬架与ABS的协调控制[D];东北林业大学;2015年

8 李明;汽车半主动悬架可变阻尼减振器的结构及阻尼性能研究[D];长安大学;2015年

9 雷蓓蓓;汽车磁流变半主动悬架的智能控制方法研究[D];西安工业大学;2015年

10 卢亚慧;基于磁流变阻尼器双曲正切逆模型的半主动悬架H_∞控制研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

，

本文编号：1162807