车-路环境自适应下油气悬架系统的动力学与控制研究

发布时间：2021-05-19 01:48

　　随着油气悬架技术的不断发展,油气悬架在越野车辆和重型矿用车,坦克等特种车辆的应用越来越广泛。油气悬架具有非线性和渐增性刚度特性,其合理的设计可以实现车辆在起伏的路面达到良好缓冲的效果,提高车辆的行驶性能,并且还能有效的保护路面。首先,以两级压力式油气悬架作为研究对象,对两级压力式油气悬架的组成及工作原理进行详细的分析,通过相关的理论推导出两级压力式油气弹簧弹性力与位移、阻尼力与速度的关系,再通过改变关键参数值得到主要参数对其性能影响的变化规律。然后,针对两级压力式油气弹簧的性能结合车辆动力学理论,建立了整车九自由度油气悬架系统模型及四轮路面环境输入模型,同时考虑了车、座椅、人等因素,并推出运动方程。建立整车九自由度模型,其全面反应汽车的垂直方向、仰俯、侧倾等变化状态,并利用公式推理出人体的吸收功率,增加平顺性能评价的综合性。本文根据PID控制理论、变论域模糊控制理论、分数阶微积分原理,设计了PID控制器、模糊自适应PID控制器、模糊自适应分数阶PI^λD^μ控制器、变论域模糊自适应分数阶PI^λD^μ控制器... 

【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省

【文章页数】：109 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 研究的背景与意义
    1.3 非线性油气悬架系统研究现状
        1.3.1 油气弹簧特性研究现状
        1.3.2 悬架控制策略研究现状
    1.4 本文研究内容
第2章 油气弹簧的非线性建模及其性能分析
    2.1 引言
    2.2 油气弹簧结构模型及工作原理
        2.2.1 非线性油气弹簧的种类及特点
        2.2.2 结构模型及工作原理
    2.3 油气弹簧的数学模型
        2.3.1 输出力分析
        2.3.2 阻尼力分析
    2.4 仿真与试验结果对比
    2.5 主要参数对性能的影响
        2.5.1 主要参数对刚度性能的影响
        2.5.2 主要参数对阻尼力的影响
    2.6 本章小结
第3章 车辆油气悬架系统动力学建模
    3.1 引言
    3.2 路面输入的基本模型
        3.2.1 路面不平度的功率谱密度
        3.2.2 路面的时域模型
    3.3 四轮路面环境输入模型的建立
    3.4 油气悬架系统建模
        3.4.1 整车九自由度被动油气悬架系统模型建立
        3.4.2 整车九自由度主动油气悬架系统模型建立
    3.5 本章小结
第4章 车辆油气悬架系统控制策略的研究
    4.1 引言
    4.2 控制理论基本原理
        4.2.1 PID控制理论
        4.2.2 模糊控制理论
        4.2.3 变论域模糊控制理论
        4.2.4 分数阶微积分原理
    4.3 控制系统设计
        4.3.1 PID控制系统设计
        4.3.2 模糊自适应PID控制系统设计
        4.3.3 模糊自适应分数阶PI~λD~μ控制系统设计
        4.3.4 变论域模糊自适应分数阶PI~λD~μ控制系统设计
    4.4 举例分析
    4.5 本章小结
第5章 车辆油气悬架系统的控制仿真分析
    5.1 引言
    5.2 车辆平顺性能的评价指标
        5.2.1 悬架系统的性能评价指标
        5.2.2 车辆平顺性评价指标
        5.2.3 油气悬架系统仿真参数及模型
    5.3 C级路面下油气悬架系统的仿真结果与分析
        5.3.1 C级路面空载状态下单气室油气悬架系统仿真分析
        5.3.2 C级路面空载状态下两级压力式油气悬架系统仿真分析
        5.3.3 C级路面满载状态下单气室油气悬架系统仿真分析
        5.3.4 C级路面满载状态下两级压力式油气悬架系统仿真分析
    5.4 D级路面下两级压力式油气悬架系统仿真结果与分析
        5.4.1 D级路面空载状态下两级压力式油气悬架系统仿真分析
        5.4.2 D级路面满载状态下两级压力式油气悬架系统仿真分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果
致谢



本文编号：3194877