高机动多轴应急救援车辆主动悬挂技术研究
发布时间：2021-08-18 14:39
现有应急救援车辆多采用被动悬挂结构,其元件参数无法依据车辆行驶状态与路面条件进行调整,难以保证应急救援车辆的越野行驶能力。主动悬挂系统通过执行机构输出能量抵消路面冲击,能够有效提高车辆在越野行驶工况下的车身稳定性与行驶平顺性,满足应急救援车辆对悬挂系统的性能需求。本文结合国家重点研发计划课题“高机动应急救援车辆（含消防车辆）专用底盘及悬挂关键技术研究”（项目编号:2016YFC0802902）,以提高多轴应急救援车辆越野行驶工况下车身稳定性和行驶平顺性为目标,对主动悬挂系统及其相关控制算法进行了深入研究,主要研究工作如下:（1）设计了主动悬挂液压作动器伺服控制算法。针对伺服控制算法设计需求,建立了多轴应急救援车辆单主动悬挂二自由度动力学模型。分析主动悬挂液压作动器的动态特性,建立了作动器非线性模型。以Anti-Windup为基础,设计了主动悬挂液压作动器的非线性自适应PID伺服控制算法。通过仿真分析验证了该伺服控制算法在提高作动器跟踪控制精度与响应速度方面的有效性,为后续主动悬挂控制算法设计奠定基础。（2）设计了主动悬挂系统滑模预测控制算法。建立了整车九自由度动力学模型和随机路面模型。...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
德国MAN牌车辆底盘结构图
通过控制伺服阀开口大小，改变系统中油液流量及流速从而使液压缸往复伸缩，实现车身稳定控制功能[20]。除上述主动悬挂作动器外，馈能式电动主动悬挂作动器、电动静液压作动器（EHA）等一系列新兴作动器也被应用于主动悬挂领域[15,21]。液压作动器相对于其它类型的主动悬挂作动器，具有抗负载刚度大、可靠性高、调速范围宽、低速稳定性好等优点，在主动悬挂领域获得了广泛关注。基于液压作动器的主动悬挂系统主要有三种结构类型(图 1.5)：A 类作动器结构主要由液压控制阀及双作用液压缸构成，该类结构控制能力较强，能耗较大，应用最为广泛[22]；B 类作动器结构通过流量控制阀控制单出杆液压缸和蓄能器中的液压油液，进而实现主动悬挂控制功能[23]；C 类作动器结构主要由压力控制阀、差动液压缸和小型蓄能器构成，在作动器工作过程中压力控制阀驱动差动液压缸实现减振功能，同时小型蓄能器可实现吸收不平路面振动及减少液压系统所需实际流量的功能[24]。
1 1 1 11 0 1 00 1 0 1k c k cm m m m 1C，10 0100 00 0m 1D。动器分析与建模作动器主要包括对称式与非对称式两空间较为紧凑，本文采用非对称形式图 2.2）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Finite Frequency Fuzzy H∞ Control for Uncertain Active Suspension Systems With Sensor Failure[J]. Zhenxing Zhang,Hongyi Li,Chengwei Wu,Qi Zhou. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2018(04)
[2]基于改进粒子群优化算法的预测控制[J]. 姜苏英. 计算机测量与控制. 2018(05)
[3]基于Anti-windup的含作动器饱和主动悬架控制方法[J]. 易星,曹青松. 噪声与振动控制. 2018(S1)
[4]考虑控制时滞的主动悬架离散系统最优控制[J]. 高小林,曹青松. 噪声与振动控制. 2018(S1)
[5]汽车主动悬架作动器故障诊断与控制补偿方法[J]. 陈双,钟孝伟. 汽车技术. 2018(02)
[6]多轴电液转向技术研究[J]. 段培勇,徐轶群,张圣卓,付曙光. 机床与液压. 2018(02)
[7]基于抗饱和特性的EPS助力控制研究[J]. 李志鹏,左鹏举,李晓英. 森林工程. 2018(01)
[8]电动静液压作动器主动悬架力跟踪控制研究[J]. 寇发荣,王哲,杜嘉峰,李冬,许家楠,何凌兰. 中国机械工程. 2017(24)
[9]四轮转向与主动悬架的模型预测集成控制[J]. 张业,柳江,王政皓,陈朋. 科学技术与工程. 2017(30)
[10]基于粒子群优化的主动悬架最优控制研究[J]. 张玉分,卢家暄,龙金莲,李婧. 贵州大学学报(自然科学版). 2017(05)
博士论文
[1]多轴车辆转向系统与悬架系统集成控制研究[D]. 王欢.吉林大学 2011
硕士论文
[1]车辆液压式主动悬架系统的设计与试验研究[D]. 任洁.东北农业大学 2017
[2]三轴重型汽车转向特性及其控制方法研究[D]. 高恩壮.长安大学 2017
[3]基于分数阶控制器的永磁同步电动机控制研究[D]. 张昊.兰州交通大学 2016
[4]电液伺服控制主动悬架控制策略研究[D]. 李元鹏.吉林大学 2015
[5]多轴重型汽车转向及操纵性能仿真与分析[D]. 黎海辉.武汉理工大学 2013
[6]基于惯性调控的主动悬架技术研究[D]. 李力.吉林大学 2011
[7]迭代学习模型预测控制算法研究[D]. 王兢.华北电力大学（北京） 2011
[8]特种车辆悬架研究[D]. 梁栋.重庆大学 2010
[9]四轮转向汽车控制研究及动力学仿真[D]. 黄孝奎.东北大学 2008
[10]遥操纵系统主—从双向伺服控制技术研究[D]. 冯汝扬.吉林大学 2008
本文编号：3350076
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
德国MAN牌车辆底盘结构图
通过控制伺服阀开口大小，改变系统中油液流量及流速从而使液压缸往复伸缩，实现车身稳定控制功能[20]。除上述主动悬挂作动器外，馈能式电动主动悬挂作动器、电动静液压作动器（EHA）等一系列新兴作动器也被应用于主动悬挂领域[15,21]。液压作动器相对于其它类型的主动悬挂作动器，具有抗负载刚度大、可靠性高、调速范围宽、低速稳定性好等优点，在主动悬挂领域获得了广泛关注。基于液压作动器的主动悬挂系统主要有三种结构类型(图 1.5)：A 类作动器结构主要由液压控制阀及双作用液压缸构成，该类结构控制能力较强，能耗较大，应用最为广泛[22]；B 类作动器结构通过流量控制阀控制单出杆液压缸和蓄能器中的液压油液，进而实现主动悬挂控制功能[23]；C 类作动器结构主要由压力控制阀、差动液压缸和小型蓄能器构成，在作动器工作过程中压力控制阀驱动差动液压缸实现减振功能，同时小型蓄能器可实现吸收不平路面振动及减少液压系统所需实际流量的功能[24]。
1 1 1 11 0 1 00 1 0 1k c k cm m m m 1C，10 0100 00 0m 1D。动器分析与建模作动器主要包括对称式与非对称式两空间较为紧凑，本文采用非对称形式图 2.2）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Finite Frequency Fuzzy H∞ Control for Uncertain Active Suspension Systems With Sensor Failure[J]. Zhenxing Zhang,Hongyi Li,Chengwei Wu,Qi Zhou. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2018(04)
[2]基于改进粒子群优化算法的预测控制[J]. 姜苏英. 计算机测量与控制. 2018(05)
[3]基于Anti-windup的含作动器饱和主动悬架控制方法[J]. 易星,曹青松. 噪声与振动控制. 2018(S1)
[4]考虑控制时滞的主动悬架离散系统最优控制[J]. 高小林,曹青松. 噪声与振动控制. 2018(S1)
[5]汽车主动悬架作动器故障诊断与控制补偿方法[J]. 陈双,钟孝伟. 汽车技术. 2018(02)
[6]多轴电液转向技术研究[J]. 段培勇,徐轶群,张圣卓,付曙光. 机床与液压. 2018(02)
[7]基于抗饱和特性的EPS助力控制研究[J]. 李志鹏,左鹏举,李晓英. 森林工程. 2018(01)
[8]电动静液压作动器主动悬架力跟踪控制研究[J]. 寇发荣,王哲,杜嘉峰,李冬,许家楠,何凌兰. 中国机械工程. 2017(24)
[9]四轮转向与主动悬架的模型预测集成控制[J]. 张业,柳江,王政皓,陈朋. 科学技术与工程. 2017(30)
[10]基于粒子群优化的主动悬架最优控制研究[J]. 张玉分,卢家暄,龙金莲,李婧. 贵州大学学报(自然科学版). 2017(05)
博士论文
[1]多轴车辆转向系统与悬架系统集成控制研究[D]. 王欢.吉林大学 2011
硕士论文
[1]车辆液压式主动悬架系统的设计与试验研究[D]. 任洁.东北农业大学 2017
[2]三轴重型汽车转向特性及其控制方法研究[D]. 高恩壮.长安大学 2017
[3]基于分数阶控制器的永磁同步电动机控制研究[D]. 张昊.兰州交通大学 2016
[4]电液伺服控制主动悬架控制策略研究[D]. 李元鹏.吉林大学 2015
[5]多轴重型汽车转向及操纵性能仿真与分析[D]. 黎海辉.武汉理工大学 2013
[6]基于惯性调控的主动悬架技术研究[D]. 李力.吉林大学 2011
[7]迭代学习模型预测控制算法研究[D]. 王兢.华北电力大学（北京） 2011
[8]特种车辆悬架研究[D]. 梁栋.重庆大学 2010
[9]四轮转向汽车控制研究及动力学仿真[D]. 黄孝奎.东北大学 2008
[10]遥操纵系统主—从双向伺服控制技术研究[D]. 冯汝扬.吉林大学 2008
本文编号：3350076
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