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基于磁流变液阻尼器的重型铰接式自卸车半主动悬架系统研究
| 论文题名： | 基于磁流变液阻尼器的重型铰接式自卸车半主动悬架系统研究 |
| 关键词： | 磁流变液阻尼器;重型铰接式自卸车;半主动悬架;平顺性;流变特性;动力学模型 |
| 摘要： | 重型铰接式自卸车(Heavy Articulated Dump Truck，简称HADT)具备较好的道路适应性，其机动灵活且动力性强，能很好地进行非公路土石方运输作业。悬架是汽车的重要总成之一，其性能的好坏对车辆的乘坐舒适性、行驶平顺性、操纵稳定性有着重要的影响。传统的被动悬架因其阻尼和刚度不可调，不能同时满足 HADT的乘坐舒适性、行驶平顺性、操纵稳定性等要求。安装有独立的力发生器的主动悬架，虽然可以满足要求，但由于其成本较高，所以很难应用在HADT上。因基于磁流变液阻尼器(Magneto-Rheological Damper，简称 MRD)的半主动悬架不需要独立的力发生器，且阻尼可实时可调，能在一定程度上满足要求，所以需要对其进行研究。 通过研究磁流变液的流变特性和 MRD的工作模式，论述了几种具有代表性的 MRD动力学模型。基于实车参数，建立了前悬架四自由度被动悬架模型和半主动悬架模型。利用拉氏变换求出了悬挂质量加速度、悬架动挠度、轮胎动载对路面速度的传递函数，并对其进行了振动特性分析。根据理想“天棚”阻尼控制策略、最优控制理论、模糊控制理论，分别建立了前悬架的天棚控制系统、最优控制系统和模糊控制系统。利用 Matlab/Simulink分别对被动悬架和采用不同控制系统的半主动悬架在随机路面输入下进行了仿真分析。 通过对比被动悬架和半自动悬架的悬挂质量垂向加速度、悬挂质量角加速度、悬架动挠度、轮胎动载4个参数。结果表明基于MRD的半主动悬架能有效地改善 HADT的乘坐舒适性和行驶平顺性，但是会增加悬架撞击限位的概率和轮胎跳离路面的概率，降低了车辆的操纵稳定性和行驶安全性。研究结果可为基于MRD的HADT前悬架半自动控制的实际应用提供很好的理论参考。 |
| 作者： | 孟克明 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 郭志军;李忠利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河南科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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