以1/4悬架为单元的越野车分层独立建模与控制
发布时间：2021-09-18 07:12
悬挂系统的主要目的是提高车辆的行驶平稳性和乘坐舒适性。提高整车振动特性研究的主要途径是构建一个新的悬架类型和加快减振速度。近年来,随着计算机技术和控制技术的发展,主动悬架的方法也日益发展成熟。主动悬架可以解决行驶平稳性和乘坐舒适性之间的矛盾。车辆的实时控制采用主动悬架,以达到最佳的性能。在本文中,考虑了越野车的实际行驶路况。采用了包括路面垂向和侧向激励的十四自由度传统车辆模型。十四个自由度包括四个轮系的垂向和侧向运动、车身质心处垂向运动、车身质心处的侧向运动、车身质心处的俯仰角、横摇角和侧倾角运动以及驾驶员系统的垂向运动。考虑在实际应用中主动悬架的主要控制目标是垂向方向,侧向振动将作为不受控制的单元。根据实际要求,采用模糊控制方法对主动悬架进行控制。为了提高越野车的乘坐舒适性和行驶平稳性,提出了以1/4悬架为基础的分层独立模型和控制方法。基于中心控制层和底层的控制目标,建立了车辆模型与四分之一悬架的耦合关系。利用MATLAB软件中的Simulink模块分别建立了十四自由度传统车辆模型和采用分层独立模型和控制的整体仿真模块。对十四自由度传统车辆模型和采用分层独立模型和控制的整体仿真模块的...
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 本课题研究的背景和意义
1.2 悬架系统介绍
1.2.1 悬架系统的组成
1.2.2 悬架系统的类型及减振原理
1.3 悬架振动控制研究
1.3.1 主动悬架的控制算法
1.3.2 国外研究现状
1.3.3 国内研究现状
1.4 本课题研究内容及创新点
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究目标
1.4.3 拟解决的关键问题
1.4.4 本项目的特色和创新之处
第2章 整车模型的建立
2.1 悬架系统模型的特性和评价方法
2.1.1 悬架系统模型的基本特性
2.1.2 悬架系统建模的假设条件
2.1.3 主动悬架的评价方法
2.2 传统十四自由度整车模型
2.2.1 整车悬架模型
2.2.2 整车仿真模块
2.3 分层独立建模与控制
2.3.1 分层独立建模与控制思想
2.3.2 整车悬架模型解耦推导
2.3.3 分层独立建模与控制过程
2.3.4 分层独立建模与控制过程
2.4 路面模型
2.5 本章小结
第3章 模糊控制器设计
3.1 模糊控制系统的组成及其基本原理
3.1.1 模糊控制系统的组成
3.1.2 模糊控制系统的工作原理
3.2 越野车主动悬架模糊控制器的设计
3.2.1 模糊控制器结构设计
3.2.3 输入/输出变量论域及量化因子的确定
3.2.4 隶属函数的确定
3.2.5 制定模糊规则
3.2.6 反模糊化方法的选取
3.3 模糊控制器在MATLAB中的实现
3.4 本章小结
第4章 数值仿真与分析
4.1 仿真环境介绍
4.1.1 MATLAB的特点
4.1.2 SIMULINK的特点
4.2 数值仿真结果与分析
4.2.1 车身质心处运动状态仿真结果对比
4.2.2 悬架垂向运动状态仿真结果对比
4.2.3 轮胎垂向动位移仿真结果对比
4.2.4 驾驶员系统仿真结果对比分析
4.2.5 悬架侧向运动状态仿真结果对比分析
4.2.6 轮胎侧向动行程仿真结果对比
4.2.7 在线计算时间对比
4.3 总结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
附录
攻读硕士研究生期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]模糊逻辑在混合动力汽车电机故障检测中的应用[J]. 宋大凤,李广含,张琳,潘冰,曾小华,彭宇君,王庆年. 吉林大学学报(工学版). 2016(02)
[2]刚柔耦合非线性主动悬架系统的FUZZY-PID控制[J]. 刘海潮,刘夫云,张骥,王珂,杨孟杰. 机械研究与应用. 2016(01)
[3]基于遗传算法优化的车辆主动悬架模糊PID控制[J]. 赵强,何法,王鑫,刘杰雄. 重庆理工大学学报(自然科学). 2016(02)
[4]电动汽车再生制动与液压制动防抱协调控制[J]. 张雷,于良耀,宋健,张永生,魏文若. 清华大学学报(自然科学版). 2016(02)
[5]汽车起重机的主动悬架多软件联合仿真及优化研究[J]. 周虎林. 机械工程与自动化. 2016(01)
[6]混合式智能减震系统的设计与仿真[J]. 马驰,李光林,宋杰,李小云. 西南大学学报(自然科学版). 2016(01)
[7]μ综合方法在高速列车垂向振动控制中的应用[J]. 牟健,晏永,孟建军,武福. 机械科学与技术. 2016(03)
[8]车辆主动悬架舒适性的自抗扰控制[J]. 白玉,桑楠. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2015(06)
[9]Fuzzy Chaos Control for Vehicle Lateral Dynamics Based on Active Suspension System[J]. HUANG Chen,CHEN Long,JIANG Haobin,YUAN Chaochun,XIA Tian. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2014(04)
[10]汽车电磁阀式半主动悬架控制系统设计[J]. 夏光,唐希雯,王洪成,孙保群. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2012(01)
博士论文
[1]某轻型客车变刚度悬架系统的优化、调校与试验研究[D]. 王长新.吉林大学 2015
[2]汽车悬架系统的主动振动控制[D]. 孙维超.哈尔滨工业大学 2013
[3]车辆可变阻尼减振器半主动悬架研究[D]. 李仕生.重庆大学 2012
硕士论文
[1]井下车辆主动悬架控制技术研究[D]. 赵智敏.太原理工大学 2014
[2]基于Matlab/Simulink的车辆主动悬架模糊控制仿真研究[D]. 张衍成.辽宁工业大学 2014
[3]磁流变半主动悬架系统控制策略的研究[D]. 王国敬.哈尔滨工业大学 2013
[4]基于Matlab的轿车主动悬架系统仿真研究[D]. 张玉杰.河北工业大学 2013
[5]汽车主动悬架控制系统的研究[D]. 劳毅仁.天津大学 2007
[6]车辆半主动悬架系统的仿真建模与模糊控制的满意优化设计[D]. 林慧.西南交通大学 2007
[7]汽车半主动悬架模糊控制研究[D]. 赵开林.华东交通大学 2007
[8]汽车主动悬架控制算法及试验系统研究[D]. 杨笠.湖南大学 2007
[9]越野车电液主动悬架模糊控制的研究[D]. 王淑琴.吉林大学 2006
[10]汽车主动悬架系统控制策略研究[D]. 陆优.武汉理工大学 2006
本文编号：3399711
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 本课题研究的背景和意义
1.2 悬架系统介绍
1.2.1 悬架系统的组成
1.2.2 悬架系统的类型及减振原理
1.3 悬架振动控制研究
1.3.1 主动悬架的控制算法
1.3.2 国外研究现状
1.3.3 国内研究现状
1.4 本课题研究内容及创新点
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究目标
1.4.3 拟解决的关键问题
1.4.4 本项目的特色和创新之处
第2章 整车模型的建立
2.1 悬架系统模型的特性和评价方法
2.1.1 悬架系统模型的基本特性
2.1.2 悬架系统建模的假设条件
2.1.3 主动悬架的评价方法
2.2 传统十四自由度整车模型
2.2.1 整车悬架模型
2.2.2 整车仿真模块
2.3 分层独立建模与控制
2.3.1 分层独立建模与控制思想
2.3.2 整车悬架模型解耦推导
2.3.3 分层独立建模与控制过程
2.3.4 分层独立建模与控制过程
2.4 路面模型
2.5 本章小结
第3章 模糊控制器设计
3.1 模糊控制系统的组成及其基本原理
3.1.1 模糊控制系统的组成
3.1.2 模糊控制系统的工作原理
3.2 越野车主动悬架模糊控制器的设计
3.2.1 模糊控制器结构设计
3.2.3 输入/输出变量论域及量化因子的确定
3.2.4 隶属函数的确定
3.2.5 制定模糊规则
3.2.6 反模糊化方法的选取
3.3 模糊控制器在MATLAB中的实现
3.4 本章小结
第4章 数值仿真与分析
4.1 仿真环境介绍
4.1.1 MATLAB的特点
4.1.2 SIMULINK的特点
4.2 数值仿真结果与分析
4.2.1 车身质心处运动状态仿真结果对比
4.2.2 悬架垂向运动状态仿真结果对比
4.2.3 轮胎垂向动位移仿真结果对比
4.2.4 驾驶员系统仿真结果对比分析
4.2.5 悬架侧向运动状态仿真结果对比分析
4.2.6 轮胎侧向动行程仿真结果对比
4.2.7 在线计算时间对比
4.3 总结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
附录
攻读硕士研究生期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]模糊逻辑在混合动力汽车电机故障检测中的应用[J]. 宋大凤,李广含,张琳,潘冰,曾小华,彭宇君,王庆年. 吉林大学学报(工学版). 2016(02)
[2]刚柔耦合非线性主动悬架系统的FUZZY-PID控制[J]. 刘海潮,刘夫云,张骥,王珂,杨孟杰. 机械研究与应用. 2016(01)
[3]基于遗传算法优化的车辆主动悬架模糊PID控制[J]. 赵强,何法,王鑫,刘杰雄. 重庆理工大学学报(自然科学). 2016(02)
[4]电动汽车再生制动与液压制动防抱协调控制[J]. 张雷,于良耀,宋健,张永生,魏文若. 清华大学学报(自然科学版). 2016(02)
[5]汽车起重机的主动悬架多软件联合仿真及优化研究[J]. 周虎林. 机械工程与自动化. 2016(01)
[6]混合式智能减震系统的设计与仿真[J]. 马驰,李光林,宋杰,李小云. 西南大学学报(自然科学版). 2016(01)
[7]μ综合方法在高速列车垂向振动控制中的应用[J]. 牟健,晏永,孟建军,武福. 机械科学与技术. 2016(03)
[8]车辆主动悬架舒适性的自抗扰控制[J]. 白玉,桑楠. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2015(06)
[9]Fuzzy Chaos Control for Vehicle Lateral Dynamics Based on Active Suspension System[J]. HUANG Chen,CHEN Long,JIANG Haobin,YUAN Chaochun,XIA Tian. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2014(04)
[10]汽车电磁阀式半主动悬架控制系统设计[J]. 夏光,唐希雯,王洪成,孙保群. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2012(01)
博士论文
[1]某轻型客车变刚度悬架系统的优化、调校与试验研究[D]. 王长新.吉林大学 2015
[2]汽车悬架系统的主动振动控制[D]. 孙维超.哈尔滨工业大学 2013
[3]车辆可变阻尼减振器半主动悬架研究[D]. 李仕生.重庆大学 2012
硕士论文
[1]井下车辆主动悬架控制技术研究[D]. 赵智敏.太原理工大学 2014
[2]基于Matlab/Simulink的车辆主动悬架模糊控制仿真研究[D]. 张衍成.辽宁工业大学 2014
[3]磁流变半主动悬架系统控制策略的研究[D]. 王国敬.哈尔滨工业大学 2013
[4]基于Matlab的轿车主动悬架系统仿真研究[D]. 张玉杰.河北工业大学 2013
[5]汽车主动悬架控制系统的研究[D]. 劳毅仁.天津大学 2007
[6]车辆半主动悬架系统的仿真建模与模糊控制的满意优化设计[D]. 林慧.西南交通大学 2007
[7]汽车半主动悬架模糊控制研究[D]. 赵开林.华东交通大学 2007
[8]汽车主动悬架控制算法及试验系统研究[D]. 杨笠.湖南大学 2007
[9]越野车电液主动悬架模糊控制的研究[D]. 王淑琴.吉林大学 2006
[10]汽车主动悬架系统控制策略研究[D]. 陆优.武汉理工大学 2006
本文编号：3399711
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