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具有主动悬挂系统的应急救援车辆功率匹配控制策略研究
| 论文题名： | 具有主动悬挂系统的应急救援车辆功率匹配控制策略研究 |
| 关键词： | 应急救援车辆;功率匹配;转速感应;模糊PID |
| 摘要： | 在公路、越野和坡路等复杂路况下，具有主动悬挂系统的应急救援车辆可有效提高行驶平顺性和操纵稳定性。由于主动悬挂系统需要发动机输入能量，因此对应急救援车辆进行功率匹配控制策略研究，可提高车辆对复杂路况的的适应性，本文研究具有重要的理论意义与实用价值。 本文课题依托于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（课题编号：2016YFC0802902）。建立包含发动机、行驶驱动系统、转向系统和主动悬挂系统的整车数学模型，分工况设计功率匹配控制器，以提高应急救援车辆的机动性能为目标，对具有主动悬挂系统的应急救援车辆功率匹配控制策略展开研究。 首先，分析应急救援车辆动力系统的相关参数和相关路况参数，建立发动机和变量泵的数学模型和整车功率消耗数学模型。其次，提出具有主动悬挂系统的应急救援车辆功率匹配控制策略，将道路划分为公路、越野、纵坡三种行驶工况，设计具有主动/被动悬挂自动切换、转速感应控制、目标转速修正等功能的功率匹配控制系统，根据行驶工况的变化灵活变换控制方法。最后，运用MATLAB/Simulink进行仿真研究，提出车速预测和坡度预瞄方法对功率匹配控制系统进行优化，并在越野道路上进行样车路面试验。 试验结果表明，具有主动悬挂系统车辆经过功率匹配控制后，车辆总消耗功率降低了5.76%；发动机剩余扭矩增加了10.75%。在动力性方面，车辆5s内平均加速度从0.187m/s2提升到了0.336m/s2。在平顺性方面，车身垂向加速度均方根值比被动悬挂系统车辆降低了17.58%。试验证明本文提出的功率匹配控制策略使应急救援车辆的机动性能得到较大提升。 |
| 作者： | 刘楷 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 巩明德 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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