原文传递
基于微分几何方法的馈能式主动悬架控制研究
| 论文题名： | 基于微分几何方法的馈能式主动悬架控制研究 |
| 关键词： | 主动悬架;馈能装置;主动控制;微分几何法 |
| 摘要： | 悬架具有缓和路面冲击载荷，提高车辆行驶平顺性的作用。主动悬架通过改变悬架的名义刚度和阻尼来调整悬架工作性能，提高抑制振动的能力，馈能装置能够回收悬架的振动能量，两者的结合能够在提高车辆的平顺性的同时减少悬架控制所消耗的能量。 建立包含馈能悬架系统的整车虚拟样机仿真平台。在考虑时空相关性的基础上用白噪声法建立了双车辙四车轮的路面随机激励时域模型，用串联椭圆凸轮法构建了其等效路面模型作为整车模型的激励输入，并介绍了车辆行驶平顺性的评价方法及评价指标的计算，作为车辆仿真结果的评价标准；其次，基于集中质量法构建了整车七自由度非线性振动非线性模型，其中包含了馈能装置的理论模型，并考虑了悬架刚度及阻尼的非线性。 制定并验证馈能式主动悬架控制策略。基于微分几何精确反馈线性化理论对整车非线性模型的输入输出进行解耦，并得到输入输出各自独立的线性化模型，基于线性化系统的极点最优配置结果设计了主动悬架的控制策略；并基于悬架运动状态及主动控制需求设计了能量回收控制策略，最终两者共同构成了馈能式主动悬架控制策略。在整车虚拟仿真平台中验证了微分几何法控制具有较优的悬架控制性能，以及馈能式主动悬架能够提高车辆行驶的平顺性并减少主动控制的能耗。 建立控制器硬件在环试验平台。设计了能够对馈能式主动悬架进行控制的电子控制单元（ECU），在实时目标机上构建了主动悬架控制策略的软件在环测试平台，验证了虚拟控制器模型生成ECU所用的C代码的有效性；并通过实时目标机与ECU的连接构建了馈能式主动悬架硬件在环测试平台，验证了所设计的ECU能有效地对主动悬架进行控制，提高车辆行驶平顺性。 |
| 作者： | 王绪旺 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 张云清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
