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基于变结构理论的汽车悬架系统振动控制研究
| 论文题名： | 基于变结构理论的汽车悬架系统振动控制研究 |
| 关键词： | 汽车悬架系统;变结构理论;振动控制;运动特性 |
| 摘要： | 汽车悬架系统是车辆中重要的组件，是衡量轿车性能好坏的重要指标之一。汽车在行驶中经常由于路面激励扰动，车速和运动方向等行驶工况的变化极易产生整车或局部的强烈振动，汽车的这种振动使得汽车的动力性得不到充分发挥，经济性变坏，甚至还会影响车辆行驶平顺性和操纵稳定性。因此，研究汽车悬架系统的振动和受力情况，通过釆取有效的抑制策略将其控制在较低水平，对改善汽车的乘座舒适性、操纵稳定性以及行驶安全性皆会起到积极的作用。本文围绕汽车半主动/主动悬架系统的动特性研究和稳定性分析，基于变结构理论进行控制算法设计并加以验证分析。主要内容可概括如下： （1）为了研究天棚阻尼控制效果，建立二自由度四分之一半主动天棚阻尼控制汽车悬架模型，以改善车辆行驶平顺性和减小轮胎对路面动载荷为目的，将分数阶微积分理论与天棚阻尼控制策略相结合，并通过遗传算法在给定的寻优范围内获得了基于悬架最优运动特性的控制参数。 （2）针对四分之一车辆悬架动力学模型设计了基于理想天棚模型的滑模控制器，实现对四分之一车辆悬架的滑模控制，并通过Lyapunov函数理论证明了控制系统的稳定性。针对滑模开关引起的抖振现象，将模糊控制和滑模控制有机结合，提出了一种新的变速趋近律滑模控制。 （3）针对车辆悬架因系统质量参数不确定性所引起的控制稳定问题，提出了一种非线性主动悬架自适应模糊滑模控制策略。为提高车辆平顺性、确保汽车行驶安全性能，基于Takagi-Sugeno（T-S）模糊方法建立了四分之一车辆悬架系统非线性动力学模型，将滑模控制与自适应理论结合设计合适的滑模面函数和滑模控制律，进而基于Lyapunov稳定性理论对所提出自适应滑模控制器的稳定性进行分析。 |
| 作者： | 梁军 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 王建平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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