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电动助力转向与半主动悬架系统集成控制研究
| 论文题名： | 电动助力转向与半主动悬架系统集成控制研究 |
| 关键词： | 电动助力转向;半主动悬架系统;集成控制;鲁棒性;汽车底盘 |
| 摘要： | 悬架系统和转向系统是汽车底盘中两个重要子系统，影响着汽车的行驶平顺性、安全性、操纵稳定性等动力学性能，同时它们之间相互影响，存在着一定的耦合关系，这就使得对悬架系统与转向系统的集成控制研究成为热点。 本文首先运用线性分式变换（LFT）建立了包含不确定参数的半车和整车悬架模型。为了保证不确定参数具有鲁棒稳定性，用H∞范数作为衡量参数不确定性的性能指标，同时为了使悬架系统性能指标处于一个好的水平，用H2范数作为衡量扰动作用下悬架的性能指标，设计了 H2/H∞混合控制器。仿真表明：所设计控制器对悬架系统的控制具有较好的效果。 建立转向系统机械模型、二自由度模型、电机模型以及轮胎模型为电动助力转向系统设计H∞控制器，仿真表明所设计的控制器有效地减小了驾驶员的疲劳，提高了汽车行驶的稳定性。为了能够进一步了解两系统间的耦合关系，建立悬架系统与转向系统的综合模型，对综合模型在不同方向盘转角输入下进行仿真分析，结果表明转向系统对悬架系统的影响主要集中在悬架动挠度、轮胎变形量以及车身侧倾角方面，而对俯仰角加速度和垂直加速度影响较小。 最后根据两系统之间的耦合关系，在各子系统控制器的基础上建立了上层协调控制器。本文采用模糊控制理论设计了上层协调控制器，仿真表明协调控制器比单独子系统控制器以及两子系统控制器的叠加在车辆总体性能的方面具有明显的优势，只是在轮胎变形量的控制方面优势不是很明显。这在一定程度上消弱的两系统之间的耦合关系，提高了整车的综合性能，为以后在悬架系统与转向系统集成控制研究工作提供了一定的理论基础。 |
| 作者： | 孔令强 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 胡爱军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河南理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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