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原文传递基于空气悬架的轻型货车平顺性和稳定性研究

论文题名：	基于空气悬架的轻型货车平顺性和稳定性研究
关键词：	轻型货车;模糊控制;空气悬架;联合仿真;汽车平顺性
摘要：	载货汽车由于经常要担任长途运输的任务，恶劣的行驶平顺性和操纵稳定性，容易引起司机疲劳驾驶，并且可能使运输货物损坏。随着时代发展，经济快速增长，运输市场需求不断扩大，运输物品种类也越来越复杂，更多较精密的仪器需要被运输，这就需要保证驾驶员座椅振动平顺的同时，也要保证车身拥有良好的减振性能，而传统的被动悬架已无法满足人们对货车性能日益提高的要求，因此主动悬架便应运而生。在欧美地区，商用车运用主动悬架已十分普遍，高级大客车几乎全部使用了空气悬架，载货汽车上空气悬架的使用率也超过了80％。主动悬架能够通过自行产生的作动力，在不同的路面激励下，通过反馈信息即时抑制路面对车身的冲击，能够有效的提高汽车的平顺性。本文重点旨在通过Matlab及Adams软件，对装配有空气式主动悬架的货车模型进行仿真分析，通过与被动悬架的货车模型进行对比，讨论其在提高驾驶员座椅及货厢平顺性及稳定性上的作用。　　本文借鉴某公司的一款轻型货车，首先在Matlab/Simulink环境下建立轻型货车七自由度空气式主动悬架模型，运用模糊控制理论，在模糊控制作用下进行仿真分析，与被动悬架进行比较。该部分还分别对前悬架、后悬架单独进行主动控制，并与前后悬架同时进行主动控制进行比较。仿真得到的结论是:运用主动控制悬架的货车模型的货厢垂直加速度，货厢俯仰角加速度，驾驶员座椅垂直加速度等较之被动悬架货车模型都有明显的衰减，座椅和货厢在低频处的共振也得到有效抑制，提高了车辆行驶平顺性。同时，对前悬架单独进行主动控制，与前后悬架同时进行主动控制比较，驾驶员座椅的减振效果依旧明显，但对车身及货厢部分减振效果大大降低;对后悬架进行主动控制，与前后悬架同时进行主动控制比较，驾驶员座椅减振效果降低，但对货厢减振效果明显。结果表明，不同的控制方式产生不同的减振效果，由于主动悬架的生产成本高，根据客户或市场的需求，对单个悬架运用主动控制也可以成为生产商的一个考虑因素。　　为了进一步真实地反映装配主动悬架货车的性能，本文在Adams/Car环境下搭建了货车的整车虚拟样机模型，模型中将车身和货厢的连接拟定为高刚度的弹性连接，结合Matlab/Simulink，运用模糊控制，对货车整车模型进行联合仿真。仿真结果表明:货车在随机的路面激励以及三角形凸路面情况下行驶，装配主动悬架的货车模型的座椅加速度，货厢质心加速度，货厢质心俯仰角加速度等都得到了有效的减小，提高了车辆行驶平顺性，在受到转向阶跃输入情况下，其货厢的侧倾角得到了有效地抑制，防止了货厢转弯时侧翻。　　所有仿真研究表明，主动悬架较之被动悬架，能有效地提高货车的行驶平顺性，在减轻驾驶员疲劳驾驶及减小货物损伤上有明显优越性，所设计的模糊控制是行之有效的。
作者：	徐腾跃
专业：	车辆工程
导师：	潘公宇
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文