高级乘用车电控空气悬架控制系统研究
发布时间：2022-12-11 01:36
空气悬架是汽车悬架系统发展的一个重要方向,目前一些世界发达国家的各种乘用车、商用车都广泛采用了空气悬架,并且其电控化程度越来越高、技术越来越成熟,即电控空气悬架（ECAS）。我国汽车空气悬架系统目前正处在重要的发展、提升阶段,ECAS技术也处在研究开发之中,因此研究ECAS控制系统具有很重要的意义。本文以某高级乘用车为研究对象,针对该车采用ECAS技术,开展了以下内容的研究工作:（1）针对汽车的各种运动模式,设计了ECAS控制系统结构,进行了传感器、空气弹簧液压减振支柱等关键元器件的选型,并制定了ECAS控制系统开发任务总表。（2）建立了采用ECAS控制的整车动力学数学模型和Simulink仿真模型,建立了各种标准路面和离散路面的模型,并将其作为整车仿真的输入。所构建的整车动力学和控制仿真系统为进行ECAS控制算法的研究提供了平台。（3）基于所构建的整车动力学和控制仿真平台,分别对该车型进行了ECAS车高调节控制、直线行驶平顺性控制和车身水平控制研究:设计了Fuzzy-PID控制器,对汽车在静止、运行状态时的车高调节过程进行控制,明显避免了空气弹簧的“过充”和“过放”问题,还使得车高调...
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 汽车空气悬架发展概况
1.2.1 空气悬架发展历程
1.2.2 ECAS系统结构介绍
1.2.3 ECAS系统功能介绍
1.3 ECAS技术国内外研究进展
1.3.1 空气弹簧特性研究
1.3.2 液压减振器(减振支柱)特性研究
1.3.3 电控空气悬架系统控制研究
1.4 本文研究内容
第2章 ECAS系统结构和控制任务
2.1 ECAS对汽车运动的控制
2.2 ECAS控制系统结构设计
2.2.1 ECAS控制系统原理总图
2.2.2 传感器选用
2.2.3 空气弹簧液压减振支柱选用
2.2.4 控制执行系统设计
2.3 ECAS控制开发任务表
2.4 本章小结
第3章 ECAS车高调节控制
3.1 常见路面输入研究
3.1.1 数学模型
3.1.2 路面仿真
3.2 车高调节整车动力学建模
3.2.1 气动电磁调节阀特性
3.2.2 空气弹簧特性
3.2.3 整车动力学数学模型
3.2.4 路面输入数学模型
3.3 Fuzzy-PID控制器设计
3.4 车高调节Fuzzy-PID控制整车Simulink仿真模型
3.5 控制仿真与效果评价
3.6 本章小结
第4章 ECAS直线行驶乘坐舒适性控制
4.1 直线行驶整车动力学模型
4.2 直线行驶时车辆系统的响应研究
4.3 基于车辆系统响应知识库的模糊规则控制
4.4 车辆直线行驶时乘坐舒适性的模糊控制仿真
4.5 本章小结
第5章 ECAS车身水平控制
5.1 转向侧倾时的水平控制
5.1.1 转向侧倾时的整车数学模型
5.1.2 汽车转向时侧倾的水平控制方法
5.1.3 侧倾时的水平控制仿真
5.2 纵倾时的水平控制
5.2.1 纵倾时的整车动力学模型
5.2.2 纵倾时的水平控制及仿真
5.3 离散路面输入下的水平控制
5.3.1 离散路面输入时整车动力学模型
5.3.2 离散路面输入下控制仿真
5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018款保时捷Cayenne空气悬架系统新技术剖析（三）[J]. 郝春林. 汽车维修技师. 2018(10)
[2]汽车空气悬架研究进展:零部件与系统[J]. 王文林,侯之超,邹军. 汽车安全与节能学报. 2018(01)
[3]液压互联悬架抗侧倾控制研究[J]. 吴晓建,周兵,文桂林. 中国公路学报. 2018(03)
[4]Vehicle height and leveling control of electronically controlled air suspension using mixed logical dynamical approach[J]. SUN Xiao Qiang,CAI Ying Feng,YUAN Chao Chun,WANG Shao Hua,CHEN Long. Science China（Technological Sciences）. 2016(12)
[5]电磁阀连续可变阻尼减振器的建模与仿真[J]. 胡琴,晋民杰,范英,乔建璐,荆华. 太原科技大学学报. 2016(04)
[6]基于连续损伤模型空气弹簧疲劳寿命分析[J]. 丁智平,李志超,何园,李雪冰,黄达勇. 铁道学报. 2016(05)
[7]高度阀内置空气弹簧性能测试方法与分析[J]. 刘万英,高青松,孔令杰. 液压与气动. 2016(03)
[8]气动可调阻尼同轴一体式减振支柱阻尼特性研究[J]. 陆文昌,杨帆,汪少华,孙晓强,陈龙. 振动与冲击. 2015(20)
[9]基于模糊自适应PID控制器的空气悬架控制策略研究[J]. 詹长书,程崇,孙世磊. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2015(05)
[10]囊式空气弹簧刚度特性研究[J]. 成小霞,李宝仁,杨钢,李罡. 液压与气动. 2015(10)
博士论文
[1]ECAS客车悬架系统的匹配与充放气研究[D]. 杨启耀.江苏大学 2008
硕士论文
[1]面向高速服役的轴箱油压减振器的参数化建模[D]. 周正.湖南大学 2014
[2]某半主动空气悬架轻客的操稳性与平顺性研究[D]. 赵野.南京理工大学 2015
[3]电控空气悬架及其控制策略研究[D]. 孙世磊.东北林业大学 2015
[4]增加橡胶因素的空气弹簧修正分析模型研究[D]. 申飞.电子科技大学 2016
[5]带附加气室空气悬架系统动态特性及其控制的研究[D]. 常同珍.武汉理工大学 2005
[6]商用车悬架控制系统的研制与开发[D]. 罗福祎.山东大学 2007
[7]威伯科汽车控制系统有限公司供应链能力评价及应用研究[D]. 甘兰红.山东大学 2007
[8]附加气室空气悬架特性分析及主动控制研究[D]. 杨志合.山东大学 2008
[9]ECAS客车车身高度调节系统设计及调校研究[D]. 耿玉军.江苏大学 2009
[10]客车用电子控制空气悬架系统研究[D]. 彭桂雪.江苏大学 2010
本文编号：3717897
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 汽车空气悬架发展概况
1.2.1 空气悬架发展历程
1.2.2 ECAS系统结构介绍
1.2.3 ECAS系统功能介绍
1.3 ECAS技术国内外研究进展
1.3.1 空气弹簧特性研究
1.3.2 液压减振器(减振支柱)特性研究
1.3.3 电控空气悬架系统控制研究
1.4 本文研究内容
第2章 ECAS系统结构和控制任务
2.1 ECAS对汽车运动的控制
2.2 ECAS控制系统结构设计
2.2.1 ECAS控制系统原理总图
2.2.2 传感器选用
2.2.3 空气弹簧液压减振支柱选用
2.2.4 控制执行系统设计
2.3 ECAS控制开发任务表
2.4 本章小结
第3章 ECAS车高调节控制
3.1 常见路面输入研究
3.1.1 数学模型
3.1.2 路面仿真
3.2 车高调节整车动力学建模
3.2.1 气动电磁调节阀特性
3.2.2 空气弹簧特性
3.2.3 整车动力学数学模型
3.2.4 路面输入数学模型
3.3 Fuzzy-PID控制器设计
3.4 车高调节Fuzzy-PID控制整车Simulink仿真模型
3.5 控制仿真与效果评价
3.6 本章小结
第4章 ECAS直线行驶乘坐舒适性控制
4.1 直线行驶整车动力学模型
4.2 直线行驶时车辆系统的响应研究
4.3 基于车辆系统响应知识库的模糊规则控制
4.4 车辆直线行驶时乘坐舒适性的模糊控制仿真
4.5 本章小结
第5章 ECAS车身水平控制
5.1 转向侧倾时的水平控制
5.1.1 转向侧倾时的整车数学模型
5.1.2 汽车转向时侧倾的水平控制方法
5.1.3 侧倾时的水平控制仿真
5.2 纵倾时的水平控制
5.2.1 纵倾时的整车动力学模型
5.2.2 纵倾时的水平控制及仿真
5.3 离散路面输入下的水平控制
5.3.1 离散路面输入时整车动力学模型
5.3.2 离散路面输入下控制仿真
5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018款保时捷Cayenne空气悬架系统新技术剖析（三）[J]. 郝春林. 汽车维修技师. 2018(10)
[2]汽车空气悬架研究进展:零部件与系统[J]. 王文林,侯之超,邹军. 汽车安全与节能学报. 2018(01)
[3]液压互联悬架抗侧倾控制研究[J]. 吴晓建,周兵,文桂林. 中国公路学报. 2018(03)
[4]Vehicle height and leveling control of electronically controlled air suspension using mixed logical dynamical approach[J]. SUN Xiao Qiang,CAI Ying Feng,YUAN Chao Chun,WANG Shao Hua,CHEN Long. Science China（Technological Sciences）. 2016(12)
[5]电磁阀连续可变阻尼减振器的建模与仿真[J]. 胡琴,晋民杰,范英,乔建璐,荆华. 太原科技大学学报. 2016(04)
[6]基于连续损伤模型空气弹簧疲劳寿命分析[J]. 丁智平,李志超,何园,李雪冰,黄达勇. 铁道学报. 2016(05)
[7]高度阀内置空气弹簧性能测试方法与分析[J]. 刘万英,高青松,孔令杰. 液压与气动. 2016(03)
[8]气动可调阻尼同轴一体式减振支柱阻尼特性研究[J]. 陆文昌,杨帆,汪少华,孙晓强,陈龙. 振动与冲击. 2015(20)
[9]基于模糊自适应PID控制器的空气悬架控制策略研究[J]. 詹长书,程崇,孙世磊. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2015(05)
[10]囊式空气弹簧刚度特性研究[J]. 成小霞,李宝仁,杨钢,李罡. 液压与气动. 2015(10)
博士论文
[1]ECAS客车悬架系统的匹配与充放气研究[D]. 杨启耀.江苏大学 2008
硕士论文
[1]面向高速服役的轴箱油压减振器的参数化建模[D]. 周正.湖南大学 2014
[2]某半主动空气悬架轻客的操稳性与平顺性研究[D]. 赵野.南京理工大学 2015
[3]电控空气悬架及其控制策略研究[D]. 孙世磊.东北林业大学 2015
[4]增加橡胶因素的空气弹簧修正分析模型研究[D]. 申飞.电子科技大学 2016
[5]带附加气室空气悬架系统动态特性及其控制的研究[D]. 常同珍.武汉理工大学 2005
[6]商用车悬架控制系统的研制与开发[D]. 罗福祎.山东大学 2007
[7]威伯科汽车控制系统有限公司供应链能力评价及应用研究[D]. 甘兰红.山东大学 2007
[8]附加气室空气悬架特性分析及主动控制研究[D]. 杨志合.山东大学 2008
[9]ECAS客车车身高度调节系统设计及调校研究[D]. 耿玉军.江苏大学 2009
[10]客车用电子控制空气悬架系统研究[D]. 彭桂雪.江苏大学 2010
本文编号：3717897
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