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基于智能PID控制的车辆磁流变阻尼器座椅悬架研究
| 论文题名： | 基于智能PID控制的车辆磁流变阻尼器座椅悬架研究 |
| 关键词： | 汽车工程;座椅悬架;磁流变阻尼器;PID控制;振动强度;乘坐舒适性 |
| 摘要： | 座椅是影响汽车安全性和舒适性的重要部件之一。特别是农用车辆、林用车辆以及工程车辆等非公路车辆长期作业和行驶在恶劣环境中。由于其自身车辆悬架性能以及制造成本的限制，多数采用结构简陋的被动座椅悬架，对于恶劣的路况，在运行时会产生强烈的振动，使得这些车辆的驾驶者长时间承受低频高强度的乘坐振动，容易引发脊椎畸变和胃病等职业性疾病，严重损害司机的身心健康，大大降低工作效率。另外，座椅悬架做为汽车减振环节之一，是最容易该进的部件。而国内对高性能的车辆座椅悬架的研究较少，因此研究结构简单高性能的座椅悬架是十分必要的。 本文提出的车辆磁流变阻尼器半主动座椅悬架，旨在降低车辆座椅悬架的振动强度，提高乘员乘坐舒适性。本文首先研究了磁流变阻尼器的数学模型，并且利用MATLAB对磁流变阻尼器Bingham模型和修正的Bouc-Wen模型进行仿真研究，根据磁流变阻尼器仿真特性曲线的力与位移特性和力与速度特性以及磁流变阻尼器滞回特性，选择了修正的Bouc-Wen模型做为本文研究的半主动座椅悬架此流变阻尼器模型。其次，针对本文所研究的磁流变阻尼器座椅悬架系统提出了五自由度“人体-座椅”模型，并建立其动力学和数学模型。最后，借助MATLAB软件对基于PID控制、改进的单神经元控制、模糊PID控制以及带死区的PID控制策略进行了大量的仿真研究。验证了其有效性。并采用智能PID控制策略为车辆磁流变阻尼器半主动悬架设计了四种控制器，利用MATLAB对半主动座椅悬架进行了仿真研究，把结果与传统的被动座椅悬架进行分析对比。仿真结果表明:采用智能PID控制策略的磁流变阻尼器半主动座椅悬架能够较好的抑制座椅垂直方向上的振动，较被动座椅悬架有了较大的提高，提高了座椅乘坐的舒适性。 |
| 作者： | 杨亚珣 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 赵强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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