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基于悬架控制的车辆行驶平顺性研究
| 论文题名： | 基于悬架控制的车辆行驶平顺性研究 |
| 关键词： | 车辆系统;振动模型;悬架控制;行驶平顺性;仿真平台 |
| 摘要： | 车辆的行驶平顺性是车辆的重要使用性能之一，也是车辆行驶动力学研究的关键问题。路面不平度是引起车辆振动的主要激励，车辆的振动将对行驶平顺性造成影响，而悬架控制能够抑制车辆振动，改善行驶平顺性。本文围绕车辆的行驶平顺性分析及悬架控制对行驶平顺性的改善这个问题展开。 首先，本文分析了路面不平度的功率谱密度，并结合路面谱的统计特性，分别用谐波叠加法和时间序列分析法建立了描述路面不平度的两种时域模型。基于路面不平度的时域模型，进而建立了车辆在直线行驶时，车辆单轮辙的路面随机激励模型和路面离散激励模型。建立的路面激励模型是研究车辆振动的基础。 其次，为了研究车辆系统的振动对平顺性的影响，分析了车辆的力学原理，建立了4自由度的二分之一车辆在路面激励下的振动模型。基于此振动模型，再结合路面的激励模型，进一步建立了车辆系统的行驶平顺性分析模型。在此模型的基础上，搭建了车辆行驶平顺性仿真平台。在两种工况下，对路面激励下的车辆振动系统进行了仿真，分析了路面对行驶平顺性的影响。 最后，针对被动悬架导致车辆行驶平顺性较差的问题，建立了四分之一车辆悬架系统模型，研究了半主动悬架控制和主动悬架控制对行驶平顺性的改善作用。对于半主动悬架，设计了滑模控制器，并通过径向基函数神经网络(RBF)对其进行了优化。对于主动悬架，设计了LQG控制器，并用层次分析法，重点讨论了LQG最优控制性能指标中加权系数的选择方法。在两种工况下，用所设计的控制器进行了仿真分析，证实了悬架控制对车辆行驶平顺性的改善效果。 |
| 作者： | 赵子男 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 伞冶 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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