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乘用车前部吸能结构磁流变缓冲器控制方法研究
| 论文题名： | 乘用车前部吸能结构磁流变缓冲器控制方法研究 |
| 关键词： | 乘用车;磁流变缓冲器;控制方法;BP神经网络 |
| 摘要： | 随着道路条件不断改善，乘用车的行驶速度得到快速提升，对车辆的安全性能要求越来越高。乘用车前部吸能结构对于提高车辆被动安全性能有着重要作用，传统吸能结构无法随着碰撞条件自适应调整缓冲作用，不能取得较好的保护效果。基于磁流变技术研发的磁流变缓冲器具有输出阻尼力大、阻尼连续可调、动态范围宽、响应速度快等特点，为研发智能前部吸能结构提供了新的方向。因此，本文以乘用车正面碰撞为背景，研究磁流变缓冲器的控制方法对碰撞缓冲效果的影响，对提高磁流变缓冲器的应用范围以及乘用车的被动安全性能具有重要意义。主要研究内容包含以下几个方面： （1）以磁流变缓冲器为研究对象，阐述了磁流变缓冲器的研究现状以及在乘用车碰撞条件下的研究意义。基于宾汉修正（BPM）模型推导剪切阀式磁流变缓冲器在高速条件下的数学模型，并对磁流变缓冲器进行动力特性分析，提出磁流变缓冲器非线性动力学模型，为建立精确的动力学模型奠定基础。 （2）采用阻尼最小二乘法对磁流变缓冲器的非线性动力学模型进行参数识别，并对参数识别结果进行仿真验证，同时基于BP神经网络建立磁流变缓冲器逆向动力学模型，以便求得磁流变缓冲器的控制电流，为磁流变缓冲器的控制方法研究提供条件。 （3）采用弹簧/阻尼-质量方法建立简化的车辆二自由度碰撞系统模型，根据车辆的状态参数设计 LQR控制器来求最优控制力；根据期望控制力分别采用 BP逆向模型和模糊控制两种方法求得控制电流，并对控制效果进行对比分析，选择控制效果较好的控制方法。 （4）对有限元整车模型进行简化，并建立不含阻尼单元和包含阻尼单元的两种有限元碰撞模型。从吸能盒和前纵梁的吸能情况、速度和加速度的变化对两种模型进行对比分析，来确定磁流变缓冲器的缓冲吸能效果。 |
| 作者： | 李长江 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 邓国红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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