基于磁流变阻尼器的车辆半主动悬架控制策略研究

发布时间：2017-08-15 11:01

  本文关键词：基于磁流变阻尼器的车辆半主动悬架控制策略研究

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【摘要】：随着汽车逐渐成为出行中必不可少的代步工具,人们对车辆的性能提出了更高的要求。悬架作为缓冲路面激励的重要组件,很大程度上决定了车辆的行驶平顺性和操作稳定性。近年来,半主动悬架由于其结构简单、使用成本低、耗能少,越来越受到汽车厂商的青睐。由于半主动悬架存在着大量的不确定性、时变性和非线性问题,采用优化控制策略对其进行控制是半主动悬架研究的重点。磁流变阻尼器作为新型智能的可控减振器,广泛的应用在汽车半主动悬架上。由于磁流变阻尼器具有滞环特性,寻找合适的模型对其进行描述一直以来都是研究磁流变阻尼器的难点。本文主要对磁流变阻尼器的车辆半主动悬架控制策略进行研究。首先,对1/4车辆系统进行动力学分析,在ADAMS中建立悬架的机械模型和简化模型,并对简化悬架模型进行验证；其次,在Simulink中建立磁流变阻尼器的正向模型,通过仿真研究磁流变阻尼器的外特性,用自适应神经模糊推理系统建立磁流变阻尼器的逆向模型,并对所建立的逆向模型进行验证；最后,提出一种混合控制策略,用粒子群算法对混合控制器的三个参数进行匹配,搭建联合仿真平台,将Simulink中建立的随机路面激励输入联合仿真平台。联合仿真的结果表明,与理想天棚阻尼控制、理想地棚阻尼控制相比,混合控制策略降低了簧载质量加速度、悬架动行程和轮胎动变形的均方根值,改善了车辆行驶的平顺性和操作稳定性。
【关键词】：半主动悬架 磁流变阻尼器 混合控制策略 联合仿真
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.33
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-23
• 1.1 研究的目的与意义15
• 1.2 磁流变阻尼器的国内外研究现状15-18
• 1.2.1 磁流变液和磁流变阻尼器的发展现状15-16
• 1.2.2 磁流变阻尼器动力学模型的发展现状16-18
• 1.3 车辆半主动悬架控制策略的研究现状18-22
• 1.4 研究的主要内容22-23
• 第二章 车辆半主动悬架系统23-36
• 2.1 悬架系统的概述23-26
• 2.1.1 悬架的分类23-25
• 2.1.2 悬架的评价指标25-26
• 2.2 半主动悬架的动力学分析与建模26-32
• 2.2.1 半主动悬架的动力学分析26-27
• 2.2.2 半主动悬架的建模27-29
• 2.2.3 简化模型的验证29-32
• 2.3 随机路面模型32-35
• 2.3.1 路面不平度空间功率谱32-33
• 2.3.2 频率谱密度函数从空间到时间的转换33-34
• 2.3.3 路面仿真模型及仿真曲线34-35
• 2.4 本章小结35-36
• 第三章 磁流变阻尼器36-48
• 3.1 磁流变液的基本特性36-38
• 3.1.1 磁流变液36-37
• 3.1.2 磁流变效应37
• 3.1.3 阻尼器的基本工作模式37-38
• 3.2 自适应神经模糊推理系统38-40
• 3.2.1 模型的结构38-40
• 3.2.2 学习算法40
• 3.3 磁流变阻尼器的正向模型40-44
• 3.3.1 正向模型40-42
• 3.3.2 磁流变阻尼器的外特性42-44
• 3.4 磁流变阻尼器逆向模型44-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第四章 磁流变阻尼器悬架的仿真与控制48-61
• 4.1 粒子群算法48-50
• 4.1.1 粒子群算法的概述48
• 4.1.2 粒子群算法的内容48-50
• 4.2 混合控制策略50-54
• 4.2.1 混合控制策略的建立50-52
• 4.2.2 粒子群算法优化参数52-54
• 4.3 联合仿真54-60
• 4.3.1 四分之一车辆系统仿真平台54-56
• 4.3.2 仿真结果的分析56-60
• 4.4 本章小结60-61
• 第五章 总结与展望61-63
• 5.1 全文总结61-62
• 5.2 研究展望62-63
• 参考文献63-69
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果巧况69

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