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应急救援车辆复合型主动悬挂作动器动态特性及控制策略研究
| 论文题名： | 应急救援车辆复合型主动悬挂作动器动态特性及控制策略研究 |
| 关键词： | 应急救援车辆;主动悬挂系统;液压作动器;动态特性;控制策略 |
| 摘要： | 本文依托国家重点研发计划项目“高机动应急救援车辆(含消防车辆)专用底盘及悬挂关键技术研究”(项目编号2016YFC0802902)，以提高悬挂作动器的动态响应速度和控制精度为目的，对基于电液伺服控制的主动悬挂系统作动器动态特性影响参数和控制策略设计进行了研究。因应急救援车辆的悬挂作动器主动悬挂模式和被动悬挂模式共用的执行器，因此本研究对提高车辆行驶平顺性与安全性具有重要价值。 首先，本文分析了主动悬挂液压作动器控制系统的结构与原理，建立了伺服控制系统的数学模型，对液压作动器控制系统的动态特性进行了研究。其次，采用灵敏度分析的方法，分析主动悬挂液压作动器液压系统中各参数对系统动态特性的影响规律，利用计算机仿真工具得到各参数的灵敏度时程曲线，并将各个影响因素对控制性能的影响程度进行量化，用来衡量系统中各参数对系统动态性能的影响，确定出对动态性能产生影响的主要参数和次要参数。再次，对于液压作动器存在动态性能差、响应滞后的缺陷，设计了自适应控制器对作动器进行优化。建立了随机路面模型和主动悬挂前轴动力学模型。然后，将天棚阻尼控制策略用于主动悬挂控制。通过模糊控制策略实现了天棚阻尼系数的在线调节。针对车身出现的运动情况，分别设计了各自的模糊控制器；运用Matlab/Simulink对主/被动悬挂系统模型进行仿真分析。最后，为验证所设计悬挂作动器动态响应性能和控制策略的有效性，在电液伺服控制单作动器试验台，进行了阶跃、方波和正弦信号跟随信号下的响应试验。试验结果表明作动器动态响应性能和控制策略基本满足设计要求。 |
| 作者： | 郝春友 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 巩明德;李黎明 |
| 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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