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直线电机作动器在汽车悬架主动控制中的应用研究
| 论文题名： | 直线电机作动器在汽车悬架主动控制中的应用研究 |
| 关键词： | 汽车悬架;直线电机作动器;主动控制;能量回收 |
| 摘要： | 在目前汽车的组成系统中，悬架系统是一个必要的结构。汽车悬架是车身和车轮之间连接的重要装置，用于传递作用力和作用力产生的扭矩，汽车悬架能够缓和路面引起的振动、降低冲击力，确保汽车在道路上平稳的行驶。主动悬架能够依据汽车的不同工况实时调节相关的参数，提升汽车的乘坐舒适稳定性和操纵安全可靠性。为了满足节能环保主题，实现能量的回收利用，即实现馈能。本文基于“馈能、平顺、安全”为目的，选择将直线电机作动器应用于主动悬架，不仅要完成主动控制，更达到能量回收利用。深入研究直线电机作动器的控制方法、性能分析及工作特性，对提升汽车主动悬架的性能至关重要。 本文研究汽车主动悬架的直线电机作动器，详细综述了直线电机作动器的物理结构以及工作运行的原理，基于基本控制思想——矢量控制，将数学公式完成坐标系的相互转换，采用空间矢量脉宽调制原理实现变压变频，最后，借助Matlab/Simulink平台，搭建直线电机作动器的控制模型。 建立路面输入模型以及汽车动力学模型——被动悬架和主动悬架，比较两种悬架的仿真输出结果。为了提升悬架的性能，针对PID控制进行优化参数调整，选择三种不同的控制策略：第一种是FLC-PID控制；利用模糊化控制，实现参数自整定。第二种是BP-PID控制；利用BP神经网络原理，对参数自适应。第三种是PSO-PID控制；利用粒子群算法的程序设定，优化PID的参数变化。进行仿真后对比，选择提升悬架性能最优的控制方法。 研究分析直线电机作动器主动力的控制影响，尤其是输出力的变化是否满足主动悬架的需求。探讨了直线电机作动器的工作状况，为了实现馈能的目标，设计馈能回路实现能量回收，对回收的能量进行讨论。搭建试验平台，针对直线电机作动器进行性能测试，进行动态加载试验测试电机的平稳性研究作动器在实际工作中的非线性特性对汽车悬架的影响。 |
| 作者： | 张美玉 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 于立娟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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