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重载半挂汽车列车半主动悬架平顺性与道路友好性研究
| 论文题名： | 重载半挂汽车列车半主动悬架平顺性与道路友好性研究 |
| 关键词： | 重载;半挂汽车列车;半主动悬架;行驶平顺性;空气悬架;模糊控制器;牵引车;道路友好性;路面;动态载荷;动力学系统;操纵稳定性;载荷系数;悬架系统;仿真实验;车辆行驶;状态空间方程;乘坐舒适性;模糊控制系统;加速度 |
| 摘要： | 近年来，随着我国高速公路的高速发展以及由于现代化物流运输的需要，公路货运进一步集约化和专业化，重型车，尤其是半挂汽车列车更得到了很快的发展。由于重型卡车工作条件往往比较恶劣、弯道多、坡路多、转弯半径小，而且车辆行驶过程中频繁转向与制动，并长期在满载、振动与冲击载荷下工作，对路面和运输物品破坏严重。悬架是汽车列车的重要组成部分。悬架的优劣，不仅关系到汽车列车的行驶平顺性问题，还影响汽车列车的操纵稳定性和通过性能等。目前在国外，空气悬架在重型载货汽车上应用率达到了85％；大约有80％的拖挂车使用空气悬架。然而，空气悬架在国内应用还有很长一段路要走。 为了提高司乘人员的舒适性和道路友好性，本文以某半挂汽车列车车型参数为依据，建立整车半挂汽车列车的动力学模型，并将牵引车的动力学方程转化为状态空间方程，在Matlab/Simulink中建立路-车-人仿真系统图，进行动力学系统仿真实验。由于牵引车悬架系统非线性强，而模糊控制系统适用于时变非线性，且建模简单、控制精度高。针对牵引车的特点，本文设计了多模糊控制器，利用Simulink工具箱，在相同的行驶速度、不同路面A、B、C等级下，对牵引车半主动空气悬架系统进行动力学性能仿真。将Matlab和ADAMS的后处理联合来处理数据，提高了数据分析的效率和精确率。 根据仿真实验数据，对影响乘坐舒适性和操纵稳定性指标的牵引车质心加速度和位移以及驾驶室和座椅位移等参数分别进行时域内均方根值和频域内PSD对比分析。利用动态载荷系数、动态载荷应力因子和95百分位综合四次幂力这三个指标对车辆在B级路面行驶进行道路友好性评价。结果表明：采用多模糊控制后的半主动空气悬架，质心加速度改善了达到了30％以上，频域PSD峰值均有所下降，更好地提高了车辆行驶平顺性；B级路面上动态载荷系数在控制后改善最为明显，降低了轮胎载荷，减小了对路面的破坏作用，提高了道路友好性。也说明本文设计的模糊控制器多路面有一定的适应能力。 |
| 作者： | 李敏 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 杨建伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 太原科技大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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