汽车迟滞非线性悬架系统的预瞄最优控制研究

发布时间：2024-03-01 23:52

　　车辆悬架系统是保证车辆行驶平顺性与操纵稳定性的关键部件,传统被动悬架对于乘坐舒适性的提升空间较小,主动悬架以实时的控制响应、较宽的频率控制范围、较强的自适应能力等优点得到广泛的关注。由于悬架系统柔性元件的使用以及多种元件的耦合作用,悬架作为整体表现出较强的非线性迟滞特性,对非线性悬架的探究与控制策略的设计可使悬架振动特性更接近于实际悬架。故对于非线性悬架主动控制的研究有重大意义。本文在所建立的弹簧迟滞非线性悬架模型的基础上,分析了弹簧迟滞非线性振动特性,运用预瞄最优控制算法对非线性悬架进行主动控制,并针对所采用的控制策略提出一种优化方法,通过仿真验证所提出的主动悬架能提升车辆的行驶平顺性与操纵稳定性。本文首先根据车辆动力学原理,在所建立路面单边道路谱激励模型的基础上,以Bouc-Wen模型描述悬架弹簧的迟滞非线性,建立了非线性悬架的半车车辆模型,结合等效线性化方法与虚拟激励法直接在频域范围内求解悬架的频域响应,并分析不同的车辆行驶工况以及不同的非线性系数对于悬架功率谱密度响应的影响。研究结果表明,悬架弹簧的迟滞非线性对车辆出响应在幅值有较大影响,并出现了频率偏移现象。在非线性模型的基础...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1悬架分类示意图

西南交通大学硕士研究生学位论文第1页第1章绪论1.1研究背景及意义汽车作为我们日常生活中不可或缺的出行工具，已与我们每个人的工作生活息息相关。随着汽车设计制造技术的日趋成熟，对于车辆性能的评价不再只停留在动力性。操纵稳定性与乘坐舒适性也逐渐成为用户对车辆性能评判中最为重要的两个性....

图2-1Bouc-Wen模型迟滞回复力—位移曲线

西南交通大学硕士研究生学位论文第11页图2-1Bouc-Wen模型迟滞回复力—位移曲线2.3车辆平顺性分析模型2.3.1车辆平顺性模型悬架系统作为一个极其复杂的振动系统，想要精确的描述、分析其动力学特性相当困难，所以在建立悬架的数学模型过程中，经常根据所研究的重点，忽略一些次要因....

图2-1具有迟滞非线性的1/2车辆悬架模型

西南交通大学硕士研究生学位论文第12页图2-1具有迟滞非线性的1/2车辆悬架模型图中，为车身质量；为车身俯仰转动惯量；为前轮非簧载质量；为前悬架刚度；为前悬架阻尼；为前轮胎刚度；为后轮非簧载质量；为后悬架刚度；为后悬架阻尼；为后轮胎刚度；和分别表示前后轴到车体质心的水平距离；0、....

图2-2人体坐姿受振模型

西南交通大学硕士研究生学位论文第13页式中α、α为迟滞弹簧参数，其大小的改变会使结构滞回环形状发生变化，决定弹簧的非线性程度。、表示元件的迟滞特性，满足如下表达式：=1[(||||1||)](2-21)2.4平顺性评价方法人体长时间接触机械振动的物体会产生不适的反应，而机械振动对....

本文编号：3916008