车辆液电耦合式ISD悬架的非线性演化及预测控制

发布时间：2020-05-05 07:28

【摘要】：本文针对车辆ISD(Inerter-Spring-Damper)悬架的车身振动衰减问题设计了一款新型液电式惯容器装置,并掌握了该装置的性能试验技术方法。在此基础上,搭建了车辆液电耦合式ISD悬架,建立了该新型悬架的非线性演化模型,并掌握了其预测控制方法。同时,选取某成品轿车悬架参数,搭建“惯容器-弹簧-阻尼器”三元件串并联结构的车辆液电耦合式ISD悬架系统并进行台架试验,为车辆ISD悬架系统的理论研究和技术创新提供新思路,具有重要的学术价值和工程意义。首先,本文设计了一款液电式惯容器装置,确定了零部件的选型方法和设计流程,研制了相应的原理样机,在美国INSTRON8800单通道数控液压伺服激振台上对样机进行力学性能测试,结果表明研制的液电式惯容器样机符合理论设计要求,并且发现液压活塞副存在非线性影响,为车辆液电耦合式ISD悬架的非线性演化提供了基础。其次,基于液电式惯容器装置搭建了车辆液电耦合式ISD悬架系统,分析了液电式惯容器的非线性摩擦、寄生阻尼和油液弹性效应,以此为基础结合“惯容器-弹簧-阻尼器”三元件串并联悬架结构将液电式惯容器的非线性融入到悬架中,从而完成车辆液电耦合式ISD悬架的非线性演化。同时,以抑制车身振动为目标,设计了悬架性能预测控制器,并进行了时域仿真分析。仿真结果表明,当车速为20 m/s时,在随机路面输入下,车身加速度、悬架动行程和轮胎动载荷均方根值都有所降低,验证了车辆液电耦合式ISD悬架的性能优越性和预测控制器的有效性。最后,开展了车辆液电耦合式ISD悬架系统的台架试验。设定车速为10 m/s、20 m/s和30 m/s时,以C级路面为随机路面输入,将试验结果与传统被动悬架作对比。对比结果表明,车辆液电耦合式ISD悬架的车身加速度均方根值分别减小了18.8%,16.1%,13.7%,悬架动行程均方根值分别减小了10.1%,8.9%,11%,验证了车辆液电耦合式ISD悬架确实能有效改善车辆行驶的综合性能,为其实际工程应用提供了可靠的技术实证。
【图文】：

(c)扭力梁式悬架 (d)双横臂梁式悬架图 1.1 传统被动悬架Fig.1.1 Conventional passive suspension 半主动悬架

半主动悬架Fig.1.2Semi-activesuspension
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.33

【参考文献】

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本文编号：2649758