可调阻尼减振器特性及其温度补偿控制策略研究

发布时间：2023-02-18 09:40

　　减振器作为汽车悬架的重要部件,其功能是将路面不平激励产生的车身振动能量转化成热量并散发到大气环境中,使得车身振动衰减。可调阻尼减振器可以根据工况切换阻尼,更能提高汽车综合性能,是未来的发展方向之一。但是,汽车由冷态到热态的行驶过程中,减振器油液温度持续升高直到热平衡后为止,而其粘度则与油液温度变化相反。油液温度变化产生的不确定性在众多可调阻尼减振器研究中未加以考虑,更鲜有解决方案。为此,本文以可调阻尼减振器作为研究对象,通过数学建模、CFD计算探索油液温度对阻尼特性的影响规律,提出具有温度补偿的减振器控制策略。主要研究内容如下:一、提出一种可调阻尼减振器结构及其工作原理,根据其执行机构方案,分别建立了不同挡位处的流通面积数学模型,获得步进电机转角与流孔流通面积之间的关系,为温度补偿控制策略研究奠定理论基础。二、可调阻尼减振器数学模型及其热力学模型的建立。基于流体力学理论,分别建立了压缩行程和复原行程的非线性减振器数学模型。并应用工程热力学知识建立了减振器热力学模型。应用Simulink软件建立仿真模型,结果表明:阻尼力随活塞杆运动最大速度增加而增大、随油液温度升高而减小及随可调节流孔面...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 可调阻尼减振器研究现状
        1.2.2 减振器油液温度研究现状
        1.2.3 车辆半主动悬架控制算法研究现状
        1.2.4 存在问题
    1.3 研究内容
第2章 可调阻尼减振器关键执行部件设计研究
    2.1 双筒减振器基本结构及工作原理
        2.1.1 双筒减振器结构
        2.1.2 双筒减振器工作原理
    2.2 可调阻尼减振器结构及工作原理
        2.2.1 可调阻尼减振器结构
        2.2.2 可调阻尼减振器工作原理
    2.3 可调阻尼减振器关键部件结构设计
        2.3.1 可调阻尼减振器的实现形式
        2.3.2 步进电机与减速机构的选择
        2.3.3 转角与可调阻尼孔面积的关系
    2.4 本章小结
第3章 可调阻尼减振器数学建模与仿真分析
    3.1 前提假设
    3.2 可调阻尼减振器数学模型的建立
        3.2.1 压缩行程数学模型
        3.2.2 复原行程数学模型
    3.3 减振器热力学模型
        3.3.1 减振器传热模型
        3.3.2 减振器油液粘温特性模型
        3.3.3 减振器温升模型
        3.3.4 仿真分析
    3.4 可调阻尼减振器外特性仿真
        3.4.1 速度对可调阻尼减振器特性的影响
        3.4.2 档位对可调阻尼减振器特性的影响
        3.4.3 温度对可调阻尼减振器特性的影响
    3.5 本章小结
第4章 减振器动态特性CFD仿真分析
    4.1 模型简化与假设条件
    4.2 有限元网格划分
    4.3 计算参数和边界条件设置
    4.4 仿真分析
        4.4.1 仿真工况的选择
        4.4.2 仿真结果分析
    4.5 本章小结
第5章 温度补偿式半主动悬架控制策略研究
    5.1 半主动悬架评价指标的建立
        5.1.1 悬架性能指标
        5.1.2 构建评价指标方法
        5.1.3 评价函数的建立
    5.2 基于半主动悬架系的2自由度模型建立
    5.3 动态适应布谷鸟搜索算法
        5.3.1 动态适应布谷鸟搜索算法的基本步骤
        5.3.2 动态适应布谷鸟搜索算法参数设置
    5.4 步进电机转角控制过程
        5.4.1 变量模糊化和反模糊化
        5.4.2 模糊PID控制规则设计
    5.5 半主动悬架仿真
    5.6 本章小结
总结与展望
    总结
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间参与项目及科研成果
致谢



本文编号：3744719