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原文传递空气悬架控制器研究

论文题名：	空气悬架控制器研究
关键词：	空气悬架;自适应控制;电磁液压减振器;汽车悬架
摘要：	空气悬架系统是目前汽车悬架中最先进的汽车悬架系统之一。它可以减少整车的振动噪声，降低车轮的动载荷，提高乘坐舒适性，保护路面。近年来，在高等级客车，载重货车和高等级轿车上的应用越来越广。但是空气悬架中的主动控制悬架系统的研究目前还在试验阶段，技术不成熟。本文对空气悬架控制器进行了研究。针对空气悬架系统的关键技术：控制器的控制算法，相应执行机构，电控单元（ECU），相关传感器和试验台进行了分析和设计。取得了一些阶段性的成果。在控制算法方面，首次提出综合参考模型自适应法。该算法将控制算法分为两个部分，离线部分和在线部分。离线算法的核心是基于线性二次高斯（LQG）算法。在线性系统的基础上，综合舒适性和操纵性要求构造二次型指标，求出最优反馈，构成最优控制系统。在线部分的核心基于李亚普洛夫参考模型自适应算法。参考模型为离线算法得出的最优系统，在不同的工作点，采用不同的参考模型。利用自适应算法的特点，可消除悬架系统时变和线性化的影响。同时，由于自适应算法满足李亚普洛夫稳定要求，可使系统保持稳定。本算法具有算法简单，物理意义明确的优点。在主动空气悬架的执行机构方面，首次提出了可调电磁减振器和不可调液压减振器串联的设计方案。该设计具有电磁控制系统容易调节，响应快速的特点。同时利用液压减振器消耗部分能量，可以减少电磁减振器的体积和制造难度，提高系统的可靠性。利用自主研制的测试系统，完成了电磁减振器的性能参数的测试。对于悬架系统的检测单元，设计了空气悬架加速度传感器驱动电路。根据空气悬架系统对位移传感器的要求，设计了差动变压器式悬架位移传感器，利用自主研制的位移测试系统，测试了位移传感器的参数。在控制器架构方面，首次提出了基于主控制器和执行控制器的分级结构，通过将控制器赋予不同的功能，使悬架的安全性，可靠性得到提高。在控制器研究中，悬架试验台是重要的研究条件。本文对试验台进行了设计。并对悬架试验台中的液压伺服系统进行了优化设计。对电控系统进行了分析和设计。在以上研究的基础上，提出了空气悬架控制的综合控制策略。分析了汽车的不同运行状态，对空气悬架的不同要求。提出了在分级控制器架构中，实现综合控制策略的总体方案。
作者：	于军
专业：	机械制造及其自动化
导师：	张仲甫
授予学位：	博士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文