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附加气室容积可调空气悬架刚度和阻尼控制
| 论文题名： | 附加气室容积可调空气悬架刚度和阻尼控制 |
| 关键词： | 车辆工程;空气悬架;附加气室;行驶平顺性;模糊控制;动态迭代跟踪 |
| 摘要： | 车辆悬架系统的主要功能是连接底盘和路面，并缓冲由于路面不平而引起的车身振动，从而提高车辆行驶平顺性和乘坐舒适性。为提高车辆行驶性能，相关学者对悬架系统中的刚度和阻尼进行大量试验和研究。传统空气悬架的刚度是不可调的，而附加气室容积可调空气悬架可通过改变附加气室容积达到调节悬架刚度的目的，从而提高车辆的行驶平顺性。本文以附加气室容积可调空气悬架为研究对象，分别运用模糊控制理论和动态迭代跟踪算法控制悬架的刚度和阻尼，以提高车辆在典型工况下的行驶平顺性。 首先，基于工程热力学、空气动力学和流体力学理论知识建立附加气室容积可调空气弹簧系统数学模型，并将该弹簧模型以弹簧力的形式引入1/4车辆模型和整车模型，根据某款大客车参数搭建附加气室容积可调空气悬架1/4车辆试验台架，并对所建的附加气室容积可调空气悬架仿真模型试验验证。 其次，对附加气室容积可调空气悬架刚度（附加气室容积）和减振器阻尼进行多目标寻优。基于车辆行驶平顺性、操纵稳定性和轮胎接地性之间的矛盾，选取簧载质量加速度、悬架动行程和轮胎动载荷为评价指标，以附加气室容积和减振器阻尼为优化变量，建立附加气室容积可调空气悬架系统的目标函数；使用线性加权和法将优化问题转变为单目标优化问题，再利用层次分析法确定各项子目标函数的权重系数；最后在MATLAB中编写遗传算法程序，对典型工况下悬架系统的刚度（附加气室容积）和减振器阻尼寻优。 最后，在模糊控制理论和动态迭代跟踪控制进行研究的基础上，通过MATLAB/Simulink中的模糊逻辑工具箱（Fuzzy Logic Toolbox）设计整车附加气室容积可调空气悬架的模糊推理系统（FIS），然后将模糊推理系统嵌入到模糊逻辑控制器（Fuzzy Logic Controller）中进行系统刚度（附加气室容积）控制，同时运用动态迭代跟踪算法控制系统减振器阻尼。仿真结果表明：采用控制的半主动悬架相比于被动悬架在多工况下的行驶平顺性得到有效提升，达到预期的控制目的，所设计的整车控制器对于提升车辆的平顺性效果显著。 |
| 作者： | 李重重 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 李仲兴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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