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基于惯性调控悬架系统的三轴车辆全轮转向控制研究
| 论文题名： | 基于惯性调控悬架系统的三轴车辆全轮转向控制研究 |
| 关键词： | 应急救援车辆;三轴全轮转向;轮胎非线性;惯性调控悬架系统;模糊控制 |
| 摘要： | 应急救援车辆的平顺性与操纵稳定性是其机动性能的重要评价指标。目前主动悬挂系统是改善车辆行驶平顺性的有效途径，因此研究提高具有主动悬挂系统的多轴应急救援车辆的行驶操纵稳定性，具有重要的理论意义与实际应用价值。 本文结合国家重点研发计划项目“高机动多功能应急救援车辆关键技术研究与应用示范”(项目编号：2016YFC0802900)，以基于惯性调控悬挂系统的三轴应急救援车辆为研究对象，通过研究全轮转向控制策略，提高车辆的操纵稳定性。 通过建立三轴转向车辆的二自由度线性模型，计算车辆转向中心的位置以及在最小转弯半径为8m的条件下前轮外侧车轮的转角；采用零质心侧偏角控制理论，分析三轴全轮转向车辆在瞬态和稳态下的时域响应。将侧倾运动考虑在内，建立三轴全轮转向车辆的非线性三自由度操纵动力学模型。考虑轮胎的非线性，分别搭建三轴车辆的轮胎侧向力、垂直载荷和轮胎侧偏角的计算模型，对整车转向系统进行了仿真分析。 基于车辆三自由度非线性模型，设计比例前馈控制器、反馈最优控制器，以及模糊反馈控制器，并对质心侧偏角、横摆角速度、侧身侧倾角与横摆角速度等转向性能指标进行仿真对比研究。 基于主动悬挂系统，对整车转向操纵稳定性进行仿真。建立考虑悬挂系统影响的转向模型，并建立九自由度悬挂模型和H∞状态反馈控制器。对整车转向模型进行仿真分析，计算主动悬挂和被动悬架下质心侧偏角、横摆角速度、车身侧倾角与侧倾角速度的均方根值及下降比，结果体现了主动悬挂的优越性，验证了建立的整车转向模型的有效性。 |
| 作者： | 王云鹏 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 巩明德 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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