基于空气弹簧与磁流变阻尼器的半主动悬架研究
发布时间：2021-10-10 09:49
车辆的振动问题不仅会影响乘坐舒适性,还极易引发车身故障,降低整车使用寿命。为使车辆在不同等级路面下均能呈现优良的减隔振性能,本文分别对磁流变阻尼器（Magneto-rheological damper,以下简称MRD）与空气弹簧展开了研究,提出了两种悬架刚度阻尼混合控制策略,并通过仿真分析对比了两者的减隔振效果,具体内容如下:针对不同等级的路面构建了对应的路面激励模型,基于对悬架动力学模型的求解,建立了半主动悬架的状态方程,并通过仿真分析获得了悬架阻尼系数、刚度系数、簧载质量等参数在不同路面激励工况下对悬架性能指标的影响规律。基于试验获得的MRD力学特性数据,采用遗传算法与最小二乘法对各模型中的参数进行了辨识与拟合,建立了MRD的Bingham模型、双曲正切模型与改进的双曲正切模型。分别以Bingham模型、改进的双曲正切模型为基础,建立了两种MRD逆向动力学模型。经对比发现,基于改进的双曲正切模型搭建的正逆向动力学模型在模型精度、参数辨识难度以及可逆性等方面具有优势。对空气悬架的结构组成及原理进行了研究,利用理想气体状态方程、与热力学定律对空气弹簧进行了分析,获得了弹簧输出力与气体温...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
车辆悬架结构图
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文2而采用磁流变阻尼器与空气弹簧耦合的新型半主动悬架，可以根据行驶工况自动调节悬架的刚度与阻尼系数，进而改变车身的固有频率，避免车辆发生共振现象，同时还可以通过控制悬架的阻尼系数，改变车辆的幅频特性响应曲线，使车辆在行驶过程中始终处于一个稳定的驾驶状态。这种刚度与阻尼可调式悬架其幅频特性响应曲线如图1-2所示，它可在振幅放大区与振幅隔离区通过调节励磁线圈电流大小调整悬架阻尼系数，进而在整个频率范围内实现最优隔振效果[2]，改善车辆的NVH特性。图1-2半主动悬架幅频特性曲线图1.2车辆悬架研究现状为了提高车辆的减隔振性能，各车企基于新材料与技术研制出了多种阻尼元件与弹性元件。如图1-3所示，不同元件之间的搭配衍生出了多种类型的悬架[3]，现根据是否有能量输入对车辆悬架进行分类。被动悬架主动悬架半主动悬架图1-3悬架分类图1.2.1被动悬架被动悬架一般采用螺旋弹簧与液压阻尼器并联的结构形式，无需外界能量输入。悬架的刚度与阻尼系数无法根据实际路况进行调整，这就从原理上限制了被动
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文2而采用磁流变阻尼器与空气弹簧耦合的新型半主动悬架，可以根据行驶工况自动调节悬架的刚度与阻尼系数，进而改变车身的固有频率，避免车辆发生共振现象，同时还可以通过控制悬架的阻尼系数，改变车辆的幅频特性响应曲线，使车辆在行驶过程中始终处于一个稳定的驾驶状态。这种刚度与阻尼可调式悬架其幅频特性响应曲线如图1-2所示，它可在振幅放大区与振幅隔离区通过调节励磁线圈电流大小调整悬架阻尼系数，进而在整个频率范围内实现最优隔振效果[2]，改善车辆的NVH特性。图1-2半主动悬架幅频特性曲线图1.2车辆悬架研究现状为了提高车辆的减隔振性能，各车企基于新材料与技术研制出了多种阻尼元件与弹性元件。如图1-3所示，不同元件之间的搭配衍生出了多种类型的悬架[3]，现根据是否有能量输入对车辆悬架进行分类。被动悬架主动悬架半主动悬架图1-3悬架分类图1.2.1被动悬架被动悬架一般采用螺旋弹簧与液压阻尼器并联的结构形式，无需外界能量输入。悬架的刚度与阻尼系数无法根据实际路况进行调整，这就从原理上限制了被动
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Bingham模型的磁流变阻尼器模型改进研究[J]. 祝世兴,郝新琛. 机床与液压. 2019(17)
[2]汽车主动悬架技术的研究现状[J]. 来飞,胡博. 南京理工大学学报. 2019(04)
[3]空气弹簧磁流变悬架系统电子控制单元设计[J]. 李其基,滕利卫,严天一,孙富权. 青岛大学学报(工程技术版). 2019(02)
[4]阻尼间隙可调式磁流变阀压降特性仿真分析及实验研究[J]. 胡国良,李海燕,喻理梵. 现代制造工程. 2016(08)
[5]两种磁流变阻尼器的结构设计与性能分析[J]. 祝世兴,王巍然. 机床与液压. 2016(03)
[6]车辆悬架系统及其性能评价综述[J]. 张俊红,洪刘生,杨文钊,郭鹏,He Zhenpeng. 机械设计与研究. 2015(06)
[7]汽车磁流变减振器半主动空气悬架仿真研究[J]. 叶光湖,吴光强. 汽车工程. 2015(05)
[8]空气悬架系统车身高度和水平控制原理[J]. 朱春红,梁时光,李婕,宋建桐. 汽车实用技术. 2015(01)
[9]装甲车辆磁流变半主动悬架变论域模糊控制[J]. 刘非,李以农,郑玲. 汽车工程. 2013(08)
[10]汽车电控空气悬架发展与研究现状综述[J]. 黄启科,麻友良,王保华. 湖北汽车工业学院学报. 2013(02)
博士论文
[1]新型磁流变阻尼器与六轴半主动隔振系统研究[D]. 王强.哈尔滨工业大学 2015
[2]磁流变阻尼器的动力学模型及其在车辆悬架中的应用研究[D]. 宗路航.中国科学技术大学 2013
[3]基于电控空气悬架的轿车平顺性和操纵稳定性协调控制研究[D]. 陈双.吉林大学 2012
[4]半主动空气弹簧悬架智能控制算法的仿真及试验研究[D]. 陈燕虹.吉林大学 2005
[5]汽车磁流变半主动悬架控制系统研究[D]. 余淼.重庆大学 2003
硕士论文
[1]面向直升机座椅的磁流变缓冲器及半主动控制方法研究[D]. 王洁.哈尔滨工业大学 2019
[2]汽车电控半主动空气悬架控制方法研究[D]. 李彦阳.长春工业大学 2018
[3]基于磁流变阻尼器的车辆半主动悬架系统控制研究[D]. 张逸昆.哈尔滨工业大学 2018
[4]1/4车辆磁流变半主动悬架控制算法比较研究[D]. 周英锐.重庆大学 2018
[5]基于磁流变阻尼器的半主动悬架控制策略研究[D]. 胡铂.浙江大学 2017
[6]面向品质动力学的路面激励实时模型建模研究[D]. 敬婕.吉林大学 2016
[7]环形通道与旁通小孔并联型磁流变液减振器[D]. 吴笃华.重庆大学 2016
[8]基于刚度和阻尼可调式新型减振支柱的半主动悬架性能及其与整车匹配研究[D]. 盛立志.江苏大学 2016
[9]阻尼间隙可调式磁流变阀结构设计及其性能测试[D]. 喻理梵.华东交通大学 2014
[10]车辆磁流变半主动悬架振动控制的研究[D]. 米磊.东北林业大学 2013
本文编号：3428141
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
车辆悬架结构图
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文2而采用磁流变阻尼器与空气弹簧耦合的新型半主动悬架，可以根据行驶工况自动调节悬架的刚度与阻尼系数，进而改变车身的固有频率，避免车辆发生共振现象，同时还可以通过控制悬架的阻尼系数，改变车辆的幅频特性响应曲线，使车辆在行驶过程中始终处于一个稳定的驾驶状态。这种刚度与阻尼可调式悬架其幅频特性响应曲线如图1-2所示，它可在振幅放大区与振幅隔离区通过调节励磁线圈电流大小调整悬架阻尼系数，进而在整个频率范围内实现最优隔振效果[2]，改善车辆的NVH特性。图1-2半主动悬架幅频特性曲线图1.2车辆悬架研究现状为了提高车辆的减隔振性能，各车企基于新材料与技术研制出了多种阻尼元件与弹性元件。如图1-3所示，不同元件之间的搭配衍生出了多种类型的悬架[3]，现根据是否有能量输入对车辆悬架进行分类。被动悬架主动悬架半主动悬架图1-3悬架分类图1.2.1被动悬架被动悬架一般采用螺旋弹簧与液压阻尼器并联的结构形式，无需外界能量输入。悬架的刚度与阻尼系数无法根据实际路况进行调整，这就从原理上限制了被动
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文2而采用磁流变阻尼器与空气弹簧耦合的新型半主动悬架，可以根据行驶工况自动调节悬架的刚度与阻尼系数，进而改变车身的固有频率，避免车辆发生共振现象，同时还可以通过控制悬架的阻尼系数，改变车辆的幅频特性响应曲线，使车辆在行驶过程中始终处于一个稳定的驾驶状态。这种刚度与阻尼可调式悬架其幅频特性响应曲线如图1-2所示，它可在振幅放大区与振幅隔离区通过调节励磁线圈电流大小调整悬架阻尼系数，进而在整个频率范围内实现最优隔振效果[2]，改善车辆的NVH特性。图1-2半主动悬架幅频特性曲线图1.2车辆悬架研究现状为了提高车辆的减隔振性能，各车企基于新材料与技术研制出了多种阻尼元件与弹性元件。如图1-3所示，不同元件之间的搭配衍生出了多种类型的悬架[3]，现根据是否有能量输入对车辆悬架进行分类。被动悬架主动悬架半主动悬架图1-3悬架分类图1.2.1被动悬架被动悬架一般采用螺旋弹簧与液压阻尼器并联的结构形式，无需外界能量输入。悬架的刚度与阻尼系数无法根据实际路况进行调整，这就从原理上限制了被动
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Bingham模型的磁流变阻尼器模型改进研究[J]. 祝世兴,郝新琛. 机床与液压. 2019(17)
[2]汽车主动悬架技术的研究现状[J]. 来飞,胡博. 南京理工大学学报. 2019(04)
[3]空气弹簧磁流变悬架系统电子控制单元设计[J]. 李其基,滕利卫,严天一,孙富权. 青岛大学学报(工程技术版). 2019(02)
[4]阻尼间隙可调式磁流变阀压降特性仿真分析及实验研究[J]. 胡国良,李海燕,喻理梵. 现代制造工程. 2016(08)
[5]两种磁流变阻尼器的结构设计与性能分析[J]. 祝世兴,王巍然. 机床与液压. 2016(03)
[6]车辆悬架系统及其性能评价综述[J]. 张俊红,洪刘生,杨文钊,郭鹏,He Zhenpeng. 机械设计与研究. 2015(06)
[7]汽车磁流变减振器半主动空气悬架仿真研究[J]. 叶光湖,吴光强. 汽车工程. 2015(05)
[8]空气悬架系统车身高度和水平控制原理[J]. 朱春红,梁时光,李婕,宋建桐. 汽车实用技术. 2015(01)
[9]装甲车辆磁流变半主动悬架变论域模糊控制[J]. 刘非,李以农,郑玲. 汽车工程. 2013(08)
[10]汽车电控空气悬架发展与研究现状综述[J]. 黄启科,麻友良,王保华. 湖北汽车工业学院学报. 2013(02)
博士论文
[1]新型磁流变阻尼器与六轴半主动隔振系统研究[D]. 王强.哈尔滨工业大学 2015
[2]磁流变阻尼器的动力学模型及其在车辆悬架中的应用研究[D]. 宗路航.中国科学技术大学 2013
[3]基于电控空气悬架的轿车平顺性和操纵稳定性协调控制研究[D]. 陈双.吉林大学 2012
[4]半主动空气弹簧悬架智能控制算法的仿真及试验研究[D]. 陈燕虹.吉林大学 2005
[5]汽车磁流变半主动悬架控制系统研究[D]. 余淼.重庆大学 2003
硕士论文
[1]面向直升机座椅的磁流变缓冲器及半主动控制方法研究[D]. 王洁.哈尔滨工业大学 2019
[2]汽车电控半主动空气悬架控制方法研究[D]. 李彦阳.长春工业大学 2018
[3]基于磁流变阻尼器的车辆半主动悬架系统控制研究[D]. 张逸昆.哈尔滨工业大学 2018
[4]1/4车辆磁流变半主动悬架控制算法比较研究[D]. 周英锐.重庆大学 2018
[5]基于磁流变阻尼器的半主动悬架控制策略研究[D]. 胡铂.浙江大学 2017
[6]面向品质动力学的路面激励实时模型建模研究[D]. 敬婕.吉林大学 2016
[7]环形通道与旁通小孔并联型磁流变液减振器[D]. 吴笃华.重庆大学 2016
[8]基于刚度和阻尼可调式新型减振支柱的半主动悬架性能及其与整车匹配研究[D]. 盛立志.江苏大学 2016
[9]阻尼间隙可调式磁流变阀结构设计及其性能测试[D]. 喻理梵.华东交通大学 2014
[10]车辆磁流变半主动悬架振动控制的研究[D]. 米磊.东北林业大学 2013
本文编号：3428141
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