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汽车座椅悬架结构设计的振动主动控制研究
| 论文题名： | 汽车座椅悬架结构设计的振动主动控制研究 |
| 关键词： | 舒适性;自适应滤波器;汽车座椅;悬架结构设计;振动主动控制;动态性能 |
| 摘要： | 随着人们生活水平的提高，汽车的应用已经越来越广，同时对汽车的要求也越来越高。安全、舒适是现代汽车座椅设计的最优目标。振动系统包括三部分：振动源、振动传递路径及振动接受体。对于汽车系统，相对于振动源和振动的接受体，控制振动传动路径相对容易了很多。汽车座椅主动振动控制，将是汽车座椅振动控制系统的发展方向。研究表明，座椅的动态性能强烈的受到坐在座椅上的人体模型的动态特性影响，因此建立乘客乘坐时科学合理的人体-座椅系统模型来综合研究座椅系统的动态舒适性十分必要。 首先，本文通过对座椅的优化设计，确定了建立了包括头部质量块、上部躯干质量块、下部躯干质量块和大腿质量块的四自由度人体模型。结合单自由度的座椅模型，建立了垂直方向的五自由度的人体-座椅系统动力学模型。依照人体-座椅系统动力学模型，建立人体-座椅系统数学模型。 然后，利用基于滤波-X最小均方值算法(Filtered-X LMS)的自适应控制原理，建立了座椅主动振动控制系统模型。利用Matlab下Simulink的LMS自适应滤波器模块，创建了主动振动控制系统模块。并且在Simulink下，依照人体-座椅系统的数学模型，创建了人体-座椅系统传递函数模块。 最后，本文在Simulink中，建立了人体-座椅-AVC系统仿真模型。以不同频率的正弦信号作为车身振动输入信号，对系统进行了性能模拟仿真。仿真过程中，对主动振动控制座椅和普通座椅的隔振性能进行了比较。结果表明，在座椅振动的主动控制中采用基于滤波-X最小均方值算法的前馈型自适应控制是有效的；与普通汽车座椅的被动隔振系统相比，这种主动振动控制系统，有效降低了车身振动对人体的影响，在很大程度上提高了汽车座椅的动态舒适性。 |
| 作者： | 李忠强 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 张义民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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