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人--椅--车主动悬架系统控制策略分析与仿真研究
| 论文题名： | 人--椅--车主动悬架系统控制策略分析与仿真研究 |
| 关键词： | 主动悬架系统;控制策略;模糊PID控制;人-椅-车系统;仿真模型 |
| 摘要： | 随着现代科学技术的进步，汽车的出现极大地改变了人们的生活方式。方便了我们生活的同时，也给我们的身体带来了不利的影响，尤其是因为路面不平所导致的整车振动。因此，车辆行驶的平顺性和乘坐的舒适性越来越受到广泛的关注。长时间暴露于车辆的振动环境中会影响驾驶员的驾驶能力，导致健康问题，甚至引发事故，特别是对于专门从事运输行业的人来说。所以提供较好的乘坐质量已逐渐成为汽车企业在激烈的市场竞争中重要生存能力。 本文首先综述了悬架系统的定义、构成、分类和一些主要的控制策略，研究了国内外车辆悬架的发展现状。其次根据人体受振情况、舒适性评价方法以及悬架性能指标，选择了白噪声作为随机路面输入，建立以C级随机路面为输入的13自由度人-椅-车被动悬架系统动力学模型和主动悬架系统动力学模型。再次构建了椅-车主动悬架系统并联控制方法，并通过PID控制和模糊PID控制策略分别设计了相应的控制器来控制系统模型。然后借助Matlab/Simulink软件，通过之前的动力学模型搭建对应的人-椅-车系统仿真模型，对被控系统进行仿真。最后将被动悬架系统分别与加入PID和模糊PID控制策略的主动悬架系统的仿真结果进行定性和定量的对比分析。把人体模型的头部垂向加速度、车身垂向加速度、车身俯仰角加速度、车身侧倾角加速度和座椅垂向加速度作为主要评价指标，同时观察是否对车辆的悬架动挠度和轮胎动载荷等指标有影响，结果表明主动悬架使13自由度人-椅-车系统振动强度得到了明显降低，提高了乘坐的舒适性。 综上，本文验证了主动控制策略可以有效的改善人-椅-车系统动态特性，为以后的研究提供了应用参考。 |
| 作者： | 雷长友 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 杨英 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2019 |
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