二级减振式主动悬架用衬套弹簧与相应的控制设计研究
发布时间：2021-07-10 13:10
为了给采用永磁同步电机-滚珠丝杠式作动器的二级减振式主动悬架提供一种实用的二级减振结构,提出了一种外圈扁平化且内管上带有扩展板的衬套弹簧新结构。针对具体减振要求确定的理想刚度及阻尼参数进行了衬套弹簧结构参数设计,并根据新设计衬套弹簧的非线性刚度及阻尼为二级减振式主动悬架设计了对应的非线性控制系统。本文的研究内容主要分为以下几方面:首先,在数控液压伺服单通道试验台架上进行了试制作动器样机的力学特性试验,基于试验分析对作动器样机的理想输出力学模型进行了修正,并基于试验数据对作动器修正力学模型的相关参数进行了辨识,在MATLAB/Simulink中搭建作动器力学仿真模型验证了试制作动器样机修正力学模型的正确性。其次,为了给二级减振式主动悬架提供一种实用的二级减振结构,提出了一种外圈扁平化及内管上带有扩展板的衬套弹簧新结构,采用一种简化的衬套弹簧力学模型对主动悬架的H2/H∞控制器进行了改进,提出了一种新的优化目标函数来确定具体减振要求下衬套弹簧结构的功能参数和改进H2/H∞控制器的约束参数;选择市场上已有...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
液压式主动悬架在轿车上的布置
江苏大学硕士学位论文3装了一个全主动液压悬架系统，该系统采用液压伺服执行机构，液压系统的压力为20.6MPa，与IBM-PC兼容的80386DX-20MHz微型计算机用于ECU测试，结果表明同时提高了乘坐性能和操作性能[16]。2、空气式主动悬架空气式主动悬架主要通过控制减振器衰减力、弹簧刚度和车身高度等信号来实现减振功能，工作原理为：使用空气压缩机将压缩后的空气注入到空气弹簧的气室中，ECU通过采集安装在车辆前轮与后轮附近的车身高度传感器信号计算出车辆的当前高度与实现减振需求的目标高度，然后控制压缩机并改变排气阀通气孔的大小，从而改变减振力的大小[17]。空气悬架已在车辆和隔振系统中使用多年，它们主要用于重型应用中，目前，空气弹簧悬架也越来越多的在轿车上被使用，如奥迪A6L、宝马X6等中高端轿车都安装了此种空气弹簧悬架系统。2003年，德国大众公司开发出一款新型轿车-途锐轿车，该轿车安装了最新研究开发的空气悬架系统，如图1.3所示，该悬架系统在前后双横臂的连杆内安装了空气减振器，车辆在颠簸路面和行驶速度较快时能够降低底盘高度来达到减振与减小风阻的作用，提高操作稳定性与平顺性[18]。图1.2空气式主动悬架在轿车上的布置Fig1.2Arrangementofairactivesuspensiononcar图1.3大众途锐自适应空气悬挂系统Fig1.3VolkswagenTouaregadaptiveairsuspensionsystem
江苏大学硕士学位论文3装了一个全主动液压悬架系统，该系统采用液压伺服执行机构，液压系统的压力为20.6MPa，与IBM-PC兼容的80386DX-20MHz微型计算机用于ECU测试，结果表明同时提高了乘坐性能和操作性能[16]。2、空气式主动悬架空气式主动悬架主要通过控制减振器衰减力、弹簧刚度和车身高度等信号来实现减振功能，工作原理为：使用空气压缩机将压缩后的空气注入到空气弹簧的气室中，ECU通过采集安装在车辆前轮与后轮附近的车身高度传感器信号计算出车辆的当前高度与实现减振需求的目标高度，然后控制压缩机并改变排气阀通气孔的大小，从而改变减振力的大小[17]。空气悬架已在车辆和隔振系统中使用多年，它们主要用于重型应用中，目前，空气弹簧悬架也越来越多的在轿车上被使用，如奥迪A6L、宝马X6等中高端轿车都安装了此种空气弹簧悬架系统。2003年，德国大众公司开发出一款新型轿车-途锐轿车，该轿车安装了最新研究开发的空气悬架系统，如图1.3所示，该悬架系统在前后双横臂的连杆内安装了空气减振器，车辆在颠簸路面和行驶速度较快时能够降低底盘高度来达到减振与减小风阻的作用，提高操作稳定性与平顺性[18]。图1.2空气式主动悬架在轿车上的布置Fig1.2Arrangementofairactivesuspensiononcar图1.3大众途锐自适应空气悬挂系统Fig1.3VolkswagenTouaregadaptiveairsuspensionsystem
【参考文献】：
期刊论文
[1]橡胶材料的混合高弹性本构模型研究[J]. 于海富,李凡珠,杨海波,张立群. 橡胶工业. 2018(05)
[2]基于能量优化的混合馈能悬架阻尼优化设计[J]. 陈龙,汪佳佳,汪若尘,丁仁凯,谢健. 农业机械学报. 2016(08)
[3]车辆半主动悬架改进型天棚阻尼控制算法[J]. 张磊,张进秋,彭志召,毕占东,黄大山. 汽车工程. 2015(08)
[4]车辆主动悬架优化设计与仿真分析[J]. 付涛,王大镇,弓清忠,祁丽. 计算机工程与应用. 2016(06)
[5]基于分数阶微积分的汽车空气悬架半主动控制[J]. 吴光强,黄焕军,叶光湖. 农业机械学报. 2014(07)
[6]浅谈汽车电控主动悬架的组成与工作原理[J]. 李勇君. 科学大众(科学教育). 2013(10)
[7]滚珠丝杠式馈能型减振器的结构设计及参数匹配[J]. 王庆年,刘松山,王伟华,魏昊. 吉林大学学报(工学版). 2012(05)
[8]车辆主动悬架用电磁直线作动器的研究[J]. 邓兆祥,来飞. 机械工程学报. 2011(14)
[9]电流滞环跟踪PWM逆变器控制仿真研究[J]. 赵卓鹏,贾石峰. 电气传动自动化. 2011(02)
[10]采用超弹性—粘弹性—弹塑性本构模型的橡胶隔振器动态特性计算方法[J]. 吴杰,上官文斌,潘孝勇. 机械工程学报. 2010(14)
博士论文
[1]车辆电磁主动悬架鲁棒控制研究[D]. 张勇超.上海交通大学 2012
[2]橡胶隔振器动态特性计算与建模方法的研究[D]. 潘孝勇.浙江工业大学 2009
[3]橡胶钢双材料非线性有限元分析及破坏机理研究[D]. 李晓芳.福州大学 2006
[4]基于LMI优化的主动悬架多目标控制研究[D]. 孙鹏远.吉林大学 2004
硕士论文
[1]基于双横臂悬架的1/4汽车模型及悬架控制算法研究[D]. 朱柏霖.华南理工大学 2018
[2]基于ABAQUS/FE-SAFE的动力总成橡胶悬置的疲劳性能研究[D]. 王德亮.湖南大学 2017
[3]汽车橡胶衬套模型及参数辨识方法的研究[D]. 冯保进.吉林大学 2015
[4]汽车被动悬架的平顺性分析与优化设计[D]. 于盛.湖南大学 2014
本文编号：3275975
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
液压式主动悬架在轿车上的布置
江苏大学硕士学位论文3装了一个全主动液压悬架系统，该系统采用液压伺服执行机构，液压系统的压力为20.6MPa，与IBM-PC兼容的80386DX-20MHz微型计算机用于ECU测试，结果表明同时提高了乘坐性能和操作性能[16]。2、空气式主动悬架空气式主动悬架主要通过控制减振器衰减力、弹簧刚度和车身高度等信号来实现减振功能，工作原理为：使用空气压缩机将压缩后的空气注入到空气弹簧的气室中，ECU通过采集安装在车辆前轮与后轮附近的车身高度传感器信号计算出车辆的当前高度与实现减振需求的目标高度，然后控制压缩机并改变排气阀通气孔的大小，从而改变减振力的大小[17]。空气悬架已在车辆和隔振系统中使用多年，它们主要用于重型应用中，目前，空气弹簧悬架也越来越多的在轿车上被使用，如奥迪A6L、宝马X6等中高端轿车都安装了此种空气弹簧悬架系统。2003年，德国大众公司开发出一款新型轿车-途锐轿车，该轿车安装了最新研究开发的空气悬架系统，如图1.3所示，该悬架系统在前后双横臂的连杆内安装了空气减振器，车辆在颠簸路面和行驶速度较快时能够降低底盘高度来达到减振与减小风阻的作用，提高操作稳定性与平顺性[18]。图1.2空气式主动悬架在轿车上的布置Fig1.2Arrangementofairactivesuspensiononcar图1.3大众途锐自适应空气悬挂系统Fig1.3VolkswagenTouaregadaptiveairsuspensionsystem
江苏大学硕士学位论文3装了一个全主动液压悬架系统，该系统采用液压伺服执行机构，液压系统的压力为20.6MPa，与IBM-PC兼容的80386DX-20MHz微型计算机用于ECU测试，结果表明同时提高了乘坐性能和操作性能[16]。2、空气式主动悬架空气式主动悬架主要通过控制减振器衰减力、弹簧刚度和车身高度等信号来实现减振功能，工作原理为：使用空气压缩机将压缩后的空气注入到空气弹簧的气室中，ECU通过采集安装在车辆前轮与后轮附近的车身高度传感器信号计算出车辆的当前高度与实现减振需求的目标高度，然后控制压缩机并改变排气阀通气孔的大小，从而改变减振力的大小[17]。空气悬架已在车辆和隔振系统中使用多年，它们主要用于重型应用中，目前，空气弹簧悬架也越来越多的在轿车上被使用，如奥迪A6L、宝马X6等中高端轿车都安装了此种空气弹簧悬架系统。2003年，德国大众公司开发出一款新型轿车-途锐轿车，该轿车安装了最新研究开发的空气悬架系统，如图1.3所示，该悬架系统在前后双横臂的连杆内安装了空气减振器，车辆在颠簸路面和行驶速度较快时能够降低底盘高度来达到减振与减小风阻的作用，提高操作稳定性与平顺性[18]。图1.2空气式主动悬架在轿车上的布置Fig1.2Arrangementofairactivesuspensiononcar图1.3大众途锐自适应空气悬挂系统Fig1.3VolkswagenTouaregadaptiveairsuspensionsystem
【参考文献】：
期刊论文
[1]橡胶材料的混合高弹性本构模型研究[J]. 于海富,李凡珠,杨海波,张立群. 橡胶工业. 2018(05)
[2]基于能量优化的混合馈能悬架阻尼优化设计[J]. 陈龙,汪佳佳,汪若尘,丁仁凯,谢健. 农业机械学报. 2016(08)
[3]车辆半主动悬架改进型天棚阻尼控制算法[J]. 张磊,张进秋,彭志召,毕占东,黄大山. 汽车工程. 2015(08)
[4]车辆主动悬架优化设计与仿真分析[J]. 付涛,王大镇,弓清忠,祁丽. 计算机工程与应用. 2016(06)
[5]基于分数阶微积分的汽车空气悬架半主动控制[J]. 吴光强,黄焕军,叶光湖. 农业机械学报. 2014(07)
[6]浅谈汽车电控主动悬架的组成与工作原理[J]. 李勇君. 科学大众(科学教育). 2013(10)
[7]滚珠丝杠式馈能型减振器的结构设计及参数匹配[J]. 王庆年,刘松山,王伟华,魏昊. 吉林大学学报(工学版). 2012(05)
[8]车辆主动悬架用电磁直线作动器的研究[J]. 邓兆祥,来飞. 机械工程学报. 2011(14)
[9]电流滞环跟踪PWM逆变器控制仿真研究[J]. 赵卓鹏,贾石峰. 电气传动自动化. 2011(02)
[10]采用超弹性—粘弹性—弹塑性本构模型的橡胶隔振器动态特性计算方法[J]. 吴杰,上官文斌,潘孝勇. 机械工程学报. 2010(14)
博士论文
[1]车辆电磁主动悬架鲁棒控制研究[D]. 张勇超.上海交通大学 2012
[2]橡胶隔振器动态特性计算与建模方法的研究[D]. 潘孝勇.浙江工业大学 2009
[3]橡胶钢双材料非线性有限元分析及破坏机理研究[D]. 李晓芳.福州大学 2006
[4]基于LMI优化的主动悬架多目标控制研究[D]. 孙鹏远.吉林大学 2004
硕士论文
[1]基于双横臂悬架的1/4汽车模型及悬架控制算法研究[D]. 朱柏霖.华南理工大学 2018
[2]基于ABAQUS/FE-SAFE的动力总成橡胶悬置的疲劳性能研究[D]. 王德亮.湖南大学 2017
[3]汽车橡胶衬套模型及参数辨识方法的研究[D]. 冯保进.吉林大学 2015
[4]汽车被动悬架的平顺性分析与优化设计[D]. 于盛.湖南大学 2014
本文编号：3275975
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