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并联馈能减振器惯性质量对悬架性能的影响与控制
| 论文题名： | 并联馈能减振器惯性质量对悬架性能的影响与控制 |
| 关键词： | 汽车悬架系统;并联机构式馈能减振器;惯性质量;动力学特性 |
| 摘要： | 减振器作为悬架系统主要的组成部分处于车轮和车身之间，不仅可以衰减路面对车身的振动冲击，而且可以将车轮与车身间的力和力矩进行传递。本文以配备并联机构式馈能减振器的悬架系统为研究对象，提出该新型减振器工作过程中所产生惯性质量的等效求解方法，研究该惯性质量对悬架性能指标的影响并对该影响进行控制。以悬架系统各项性能指标的均方根值作为评价标准，量化该惯性质量对悬架系统的影响并分析所采用控制策略对引入该惯性质量的悬架系统的优化程度。研究过程及研究方法如下： 首先，分析并联机构减振器进行运动学和动力学特性，确定并联机构两平台间相对距离与转角的数学函数关系及该减振器系统的拉格朗日动力学方程。利用积分中值定理对上述距离与转角函数的切线斜率进行等效求解；对并联机构两平台间连杆相对于并联机构中轴线的转动惯量进行等效求解。将这两个等效量代入减振器系统拉格朗日方程，求解出并联机构式馈能减振器的惯性质量。 其次，研究引入该新型减振器的惯性质量对悬架系统性能的影响。为了研究该惯性质量对悬架性能的影响需要排除减振器主动力的干扰，选取被动悬架为研究对象。提出惯性质量比的概念，研究悬架系统各项性能指标随惯性质量比的变化而产生的不利影响。并建立MATLAB/Simulink悬架系统动力学仿真模型，结合仿真结果来量化分析该惯性质量对悬架系统性能的影响。 然后，设计悬架系统LQG控制器来控制悬架系统。建立配备并联机构式馈能减振器的悬架模型，提出惯性质量按运动状态拆分的方法来简化系统动力学模型。根据线性最优控制理论提出评价指标，利用层次分析法求解出权值矩阵中的加权系数，得到最优反馈增益和最优控制力，完成LQG控制器的设计。 最后，建立ADAMS/MATLAB联合仿真模型，验证所建立馈能悬架系统动力学模型的正确性和所采用控制策略的有效性。 |
| 作者： | 张校锋 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李昊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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