应用磁流变阻尼器的车辆半主动悬架系统性能研究

发布时间：2023-05-10 23:25

　　近年来,汽车工业的发展尤为迅速,这也使得人们对于车辆的舒适度与安全性的要求不断提升,而传统的被动悬架系统因其响应效果差、反应速度慢,已无法满足人们的需求。因此,寻找一种新式悬架系统尤为重要。磁流变阻尼器具有诸多优点,能耗小,只需几安培电流即可获得较大的阻尼力,并且通过对电磁场控制,可以达到快速响应、方便控制的目的,无需复杂的机械结构即可与车辆电控系统相集成,因此利用磁流变阻尼器设计一种具有可调阻尼的半主动悬架系统能够极大地改善车辆的乘坐舒适性与乘坐人员的安全性。磁流变阻尼器的阻尼力主要由其中的磁流变液的流变反应得到,而流变效果主要受励磁电流产生的电磁场控制。因此,合理的控制策略可以极大地提高悬架的响应速度以及减振性能。本文在对磁流变阻尼器力学模型参数辨识以及车辆半主动悬架系统建模分析的基础上采用LQG控制策略以及PID控制策略,分别对车身悬架与座椅悬架进行减振控制。具体相关研究工作如下:(1)磁流变阻尼器力学模型的建立与参数辨识首先根据不同的磁流变阻尼器力学模型得到的阻尼力特性曲线,选取出最适合的磁流变阻尼器力学模型,并通过拉伸试验机所采集的磁流变阻尼器响应数据通过遗传算法对所选取的阻...

【文章页数】：83 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 磁流变阻尼器的研究现状及应用
        1.2.1 磁流变液流变机理以及流变效应
        1.2.2 磁流变液的主要应用
        1.2.3 汽车悬架系统分类
    1.3 磁流变半主动悬架国内外现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文研究内容
第2章 磁流变阻尼器力学模型与参数辨识
    2.1 磁流变阻尼器结构模型
    2.2 磁流变阻尼器力学模型
    2.3 基于遗传算法的磁流变阻尼器参数辨识
    2.4 基于神经网络的磁流变阻尼器逆模型建立
        2.4.1 神经网络算法
        2.4.2 磁流变阻尼器逆模型的建立
    2.5 本章小结
第3章 磁流变阻尼器的车辆半主动悬架系统建模
    3.1 道路模型的建立
        3.1.1 梯形减速带道路模型
        3.1.2 随机路面时域模型
    3.2 车辆模型的建立
        3.2.1 二分之一车辆数学模型推导
        3.2.2 二分之一车辆Simulink仿真模型
    3.3 人-车-座椅悬架模型的建立
    3.4 本章小结
第4章 磁流变阻尼器的车辆半主动悬架系统控制策略研究
    4.1 LQG算法
        4.1.1 状态空间方程
        4.1.2 LQG算法目标函数的建立与算法的求解
    4.2 遗传算法优化LQG权值
    4.3 座椅悬架控制策略研究
        4.3.1 PID控制器
        4.3.2 粒子群算法
    4.4 本章小结
第5章 磁流变阻尼器的车辆半主动悬架系统仿真实验与结果分析
    5.1 仿真条件
    5.2 Simulink仿真实验
    5.3 结果分析
        5.3.1 随机路面激励结果分析
        5.3.2 梯形减速带激励结果分析
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果



本文编号：3813703