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商用车驾驶室磁流变隔振系统控制仿真研究
| 论文题名： | 商用车驾驶室磁流变隔振系统控制仿真研究 |
| 关键词： | 驾驶室;磁流变阻尼器;模糊PID控制;仿人智能控制;商用车;隔振系统 |
| 摘要： | 磁流变阻尼器具有响应快和耗能低等优点成为了目前智能悬架领域的研究热点。而控制策略的设计又是磁流变半主动悬架的关键技术。因此本文开展了磁流变阻尼器力学性能试验,并在试验数据基础上建立其正逆模型。利用数值分析法建立商用车驾驶室磁流变半主动悬置的动力学方程,分析其动力学特性,研究阻尼和刚度系数的不同对悬置系统传递特性造成的影响。并利用 PID控制策略、模糊控制策略、仿人智能控制策略对驾驶室悬置系统进行仿真控制研究。主要工作有: (1)介绍驾驶室动力学模型和磁流变阻尼器及其控制方法的研究进展,提出目前磁流变半主动悬架存在的问题,并总结概括本文将要开展的主要工作。 (2)介绍磁流变阻尼器的工作模式,分别在流动和剪切两种工作模式下对阻尼力进行了推导,得出了在混合模式下总阻尼力公式。选取阻尼器的结构类型、参数。对磁流变阻尼器进行工作特性测试,并分析阻尼器的示功曲线和速度曲线。基于BP神经网络对磁流变阻尼器进行正向建模,描述磁流变阻尼器的力与位移、速度以及电流之间关系,同时建立了更有实用价值的逆模型,并用测试得到的数据对模型进行了验证。 (3)阐述驾驶室隔振系统的评价指标,建立随机路面的不平度输入模型和三自由度1/4驾驶室隔振动力学模型。在Simulink中分析悬置参数(阻尼系数和弹簧刚度)的变化对驾驶室悬置传递特性的影响。 (4)介绍常用的隔振评价方法。分别阐述了PID控制策略、Fuzzy控制策略、HSIC控制策略的基本原理和方法,建立各自的控制器仿真模型,并基于Matlab/Simulink及相应的工具箱搭建驾驶室悬置的控制仿真系统,然后在脉冲激励以及随机路面激励的作用下分别对比不同控制(PID控制、Fuzzy控制、HSIC控制)和未加控制的控制效果,最后根据驾驶室垂直振动加速度和驾驶室位移两个参数的对比结果对这三种控制策略进行了比较和评价。 最后,对全文进行了总结,指出了本文所存在的不足以及需要更加深入研究的问题。 |
| 作者： | 曹青 |
| 专业： | 仪器科学与技术 |
| 导师： | 张红辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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