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原文传递油气悬架系统的动力学分析

论文题名：	油气悬架系统的动力学分析
关键词：	油气悬架;动力学分析;模糊PID控制
摘要：	悬架作为现代车辆的重要组成部分，对车辆行驶的平顺性和安全性有着很大的影响。另外，对某些军用车辆而言，悬架性能的好坏直接影响车辆的机动性、灵活性以及目标打击的准确性。油气悬架作为汽车悬置装置是有前途的。悬架的弹性元件及液力系统的其它部件有较小的尺寸及质量，在汽车上它能较好地布置，且不需单独的减震器。几个汽车技术发达的国家对这方面的研究非常重视。我国在这方面相对落后，特别地，在油气悬架的主动控制方面和外国的差距很大。因此，本文以油气悬架为研究对象，借助Matlab/Simulink系统仿真分析，对油气悬架的刚度和阻尼的非线性特性进行了深入研究，建立了被动油气悬架模型；在此基础上，建立了采用三种不同控制方法的主动油气悬架模型，并对各控制器下的悬架性能进行了分析研究，得出结论。具体内容如下：　　 1.简介了油气悬架的工作原理和几种可实现的工作状态。根据双气室油气悬架的工作原理，并考虑了局部压力损失以及活塞与油缸间的摩擦力，建立了油气悬架的非线性数学模型。在此基础上，对低频、中频和高频激励下的油气悬架进行了数值仿真。　　 2.推导了1/4车体的油气悬架系统动力学方程。针对油气悬架的非线性数学模型，建立被动悬架的动力学模型并对悬架的结构参数进行了优化，对优化了参数的油气悬架系统进行了动力学仿真。　　 3.介绍了PID控制器、模糊控制器及参数自调节模糊PID控制器的基本原理。PID控制器以车身垂直加速度为输入量，用试凑法通过计算机仿真分析，确定了比例、积分和微分系数；模糊控制器以车身垂直速度和加速度为输入量，根据人的思维习惯，利用模糊逻辑工具箱设计了油气悬架的模糊控制器；模糊PID控制器以车身垂直速度和加速度，根据PID控制器各参数对系统响应影响的规律，设计了模糊PID控制器。　　 4.通过主动悬架系统的动力学方程，加入三种不同的控制器，建立了系统的动力学仿真模型。对主动悬架在两种不同类型的路面激励下进行仿真，得出评价悬架性能的指标曲线，在时域与频域内对结果进行分析，对比各种控制策略在不同路面激励下的优劣。
作者：	王寅超
专业：	一般力学与力学基础
导师：	韩广才
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文