基于磁流变液拖拉机半主动座椅悬架减振系统研究
发布时间：2022-01-25 00:44
作为典型的传统农业大国,我国对拖拉机及其改装车等农用器械的各项性能高度重视,安全舒适更成为现代车辆座椅设计追求的必要目标。考虑到拖拉机存在座椅设备简陋、驾驶环境恶劣、田间作业低速、路面不平且路况多变等特殊情况,尝试改变拖拉机座椅的性能成为本课题研究的方向。将新型智能材料—磁流变液应用于拖拉机座椅悬架上,可有效耗散地面激励引起的车辆对驾驶员的振动,改善乘坐舒适性。近年来,磁流变液凭借其响应快、造价低、寿命长、可调范围大等诸多优点而备受人们关注。由于被动座椅悬架的改善空间非常有限,不能有效衰减低频段振动,所以,本文采取在被动座椅悬架上构建半主动座椅悬架来改善拖拉机乘坐舒适性的研究思路,结合本课题实际需要构建Bingham模型和修正的Bouc-Wen模型的磁流变阻尼器,利用Simulink工具箱分别对两种阻尼器进行特性分析;建立合适的路面激励模型和基于实车参数的1/2车型的拖拉机五自由度被动和半主动座椅悬架动力学模型,对被动座椅悬架系统进行振动特性分析;设计出所需的PID控制器和模糊控制器,分别对被动座椅悬架和半主动座椅悬架在不同路面激励、不同车速下进行时域频域仿真。对比分析两种座椅悬架的仿...
【文章来源】：河南科技大学河南省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 研究现状
1.2.1 悬架系统研究现状
1.2.2 拖拉机座椅悬架的研究现状
1.2.3 磁流变液阻尼器的研究现状
1.2.4 控制策略的研究现状
1.3 本文研究的主要内容
第2章 磁流变阻尼器力学模型
2.1 磁流变液的基本特性
2.1.1 磁流变液的组成
2.1.2 磁流变液的流变特性
2.2 磁流变阻尼器
2.2.1 磁流变阻尼器的工作模式
2.2.2 磁流变阻尼器力学模型
2.3 阻尼器模型建立及特性分析
2.3.1 磁流变阻尼器建模
2.3.2 阻尼器特性分析
2.4 本章小结
第3章 系统建模及平顺性评价方法
3.1 路面激励模型
3.1.1 路面不平度统计特性
3.1.2 积分白噪声路面激励模型
3.1.3 路面激励仿真分析
3.2 车辆行驶平顺性
3.2.1 人体振动特性分析
3.2.2 平顺性评价方法
3.3 拖拉机座椅悬架系统建模
3.3.1 悬架系统的简化假设
3.3.2 被动系统模型
3.3.3 半主动系统模型
3.4 拖拉机座椅悬架特性分析
3.4.1 传递函数模型建立
3.4.2 幅频特性分析
3.5 本章小结
第4章 半主动座椅悬架系统控制策略
4.1 PID控制策略
4.1.1 PID控制理论基础
4.1.2 PID控制器设计
4.2 模糊控制策略
4.2.1 模糊控制理论基础
4.2.2 模糊控制器设计
4.3 本章小结
第5章 座椅悬架系统仿真分析
5.1 仿真环境简介
5.1.1 Matlab/Simulink概述
5.1.2 Simulink仿真模型图
5.2 仿真结果及分析
5.2.1 正弦路面Simulink仿真
5.2.2 白噪声路面Simulink仿真
5.2.3 阻尼器性能优劣对比
5.3 综合分析及分析验证
5.3.1 综合分析
5.3.2 分析验证
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 论文总结
6.2 研究展望
参考文献
缩略语词汇表
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传算法的汽车主动悬架最优PID控制与仿真[J]. 司志远,苑风霞. 赤峰学院学报(自然科学版). 2014(12)
[2]基于带死区PID控制的车辆磁流变座椅悬架的仿真[J]. 赵强,杨亚珣. 东北林业大学学报. 2009(06)
[3]东方红802型拖拉机悬架的力学分析[J]. 陈波. 拖拉机与农用运输车. 2007(03)
[4]磁流变阻尼器力学模型的研究现状[J]. 邓志党,高峰,刘献栋,杜发荣. 振动与冲击. 2006(03)
[5]磁流变液材料的研究进展和应用前景[J]. 浦鸿汀,蒋峰景. 化工进展. 2005(02)
[6]汽车半主动悬架的滑模控制及鲁棒性[J]. 郑玲,邓兆祥,李以农. 汽车工程. 2004(06)
[7]车辆主动悬架系统的LMS自适应控制[J]. 孙建民,王芝秋,张新玉. 汽车工程. 2003(04)
[8]车辆悬架自适应模糊半主动振动控制系统的研究[J]. 崔晓利. 中国制造业信息化. 2003(08)
[9]汽车工业用磁流变液器件应用前景分析[J]. 张立军,余卓平,靳晓雄. 汽车技术. 2002(05)
[10]环型极板电流变液可控阻尼器理论建模研究[J]. 张华良,饶柱石,傅志方,耿厚才. 振动工程学报. 2002(01)
博士论文
[1]半主动座椅悬架控制理论与实验研究[D]. 张志勇.湖南大学 2008
[2]汽车悬架系统磁流变阻尼器研究[D]. 廖昌荣.重庆大学 2001
[3]基于磁流变阻尼器的车辆悬架系统半主动控制[D]. 翁建生.南京航空航天大学 2002
硕士论文
[1]磁流变半主动悬架系统及其控制策略研究[D]. 董丹.浙江大学 2011
[2]基于磁流变阻尼器的半主动车辆座椅悬架研究[D]. 冯海生.东北林业大学 2010
[3]车辆半主动悬架模糊PID控制仿真及试验研究[D]. 吴九山.南京林业大学 2008
[4]车辆座椅的磁流变液减振研究[D]. 宋春桃.南京理工大学 2007
[5]汽车主动悬架控制系统的研究[D]. 劳毅仁.天津大学 2007
[6]手扶拖拉机X型座椅的虚拟优化研究[D]. 李素云.广西大学 2005
[7]磁流变液的相变及结构研究[D]. 王小云.湘潭大学 2005
[8]磁流变阻尼器的设计与研究[D]. 柳舟通.武汉理工大学 2002
本文编号：3607594
【文章来源】：河南科技大学河南省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 研究现状
1.2.1 悬架系统研究现状
1.2.2 拖拉机座椅悬架的研究现状
1.2.3 磁流变液阻尼器的研究现状
1.2.4 控制策略的研究现状
1.3 本文研究的主要内容
第2章 磁流变阻尼器力学模型
2.1 磁流变液的基本特性
2.1.1 磁流变液的组成
2.1.2 磁流变液的流变特性
2.2 磁流变阻尼器
2.2.1 磁流变阻尼器的工作模式
2.2.2 磁流变阻尼器力学模型
2.3 阻尼器模型建立及特性分析
2.3.1 磁流变阻尼器建模
2.3.2 阻尼器特性分析
2.4 本章小结
第3章 系统建模及平顺性评价方法
3.1 路面激励模型
3.1.1 路面不平度统计特性
3.1.2 积分白噪声路面激励模型
3.1.3 路面激励仿真分析
3.2 车辆行驶平顺性
3.2.1 人体振动特性分析
3.2.2 平顺性评价方法
3.3 拖拉机座椅悬架系统建模
3.3.1 悬架系统的简化假设
3.3.2 被动系统模型
3.3.3 半主动系统模型
3.4 拖拉机座椅悬架特性分析
3.4.1 传递函数模型建立
3.4.2 幅频特性分析
3.5 本章小结
第4章 半主动座椅悬架系统控制策略
4.1 PID控制策略
4.1.1 PID控制理论基础
4.1.2 PID控制器设计
4.2 模糊控制策略
4.2.1 模糊控制理论基础
4.2.2 模糊控制器设计
4.3 本章小结
第5章 座椅悬架系统仿真分析
5.1 仿真环境简介
5.1.1 Matlab/Simulink概述
5.1.2 Simulink仿真模型图
5.2 仿真结果及分析
5.2.1 正弦路面Simulink仿真
5.2.2 白噪声路面Simulink仿真
5.2.3 阻尼器性能优劣对比
5.3 综合分析及分析验证
5.3.1 综合分析
5.3.2 分析验证
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 论文总结
6.2 研究展望
参考文献
缩略语词汇表
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传算法的汽车主动悬架最优PID控制与仿真[J]. 司志远,苑风霞. 赤峰学院学报(自然科学版). 2014(12)
[2]基于带死区PID控制的车辆磁流变座椅悬架的仿真[J]. 赵强,杨亚珣. 东北林业大学学报. 2009(06)
[3]东方红802型拖拉机悬架的力学分析[J]. 陈波. 拖拉机与农用运输车. 2007(03)
[4]磁流变阻尼器力学模型的研究现状[J]. 邓志党,高峰,刘献栋,杜发荣. 振动与冲击. 2006(03)
[5]磁流变液材料的研究进展和应用前景[J]. 浦鸿汀,蒋峰景. 化工进展. 2005(02)
[6]汽车半主动悬架的滑模控制及鲁棒性[J]. 郑玲,邓兆祥,李以农. 汽车工程. 2004(06)
[7]车辆主动悬架系统的LMS自适应控制[J]. 孙建民,王芝秋,张新玉. 汽车工程. 2003(04)
[8]车辆悬架自适应模糊半主动振动控制系统的研究[J]. 崔晓利. 中国制造业信息化. 2003(08)
[9]汽车工业用磁流变液器件应用前景分析[J]. 张立军,余卓平,靳晓雄. 汽车技术. 2002(05)
[10]环型极板电流变液可控阻尼器理论建模研究[J]. 张华良,饶柱石,傅志方,耿厚才. 振动工程学报. 2002(01)
博士论文
[1]半主动座椅悬架控制理论与实验研究[D]. 张志勇.湖南大学 2008
[2]汽车悬架系统磁流变阻尼器研究[D]. 廖昌荣.重庆大学 2001
[3]基于磁流变阻尼器的车辆悬架系统半主动控制[D]. 翁建生.南京航空航天大学 2002
硕士论文
[1]磁流变半主动悬架系统及其控制策略研究[D]. 董丹.浙江大学 2011
[2]基于磁流变阻尼器的半主动车辆座椅悬架研究[D]. 冯海生.东北林业大学 2010
[3]车辆半主动悬架模糊PID控制仿真及试验研究[D]. 吴九山.南京林业大学 2008
[4]车辆座椅的磁流变液减振研究[D]. 宋春桃.南京理工大学 2007
[5]汽车主动悬架控制系统的研究[D]. 劳毅仁.天津大学 2007
[6]手扶拖拉机X型座椅的虚拟优化研究[D]. 李素云.广西大学 2005
[7]磁流变液的相变及结构研究[D]. 王小云.湘潭大学 2005
[8]磁流变阻尼器的设计与研究[D]. 柳舟通.武汉理工大学 2002
本文编号：3607594
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3607594.html
