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汽车悬架系统的振动特性分析与半主动控制方法研究
| 论文题名： | 汽车悬架系统的振动特性分析与半主动控制方法研究 |
| 关键词： | 汽车悬架系统;振动特性;半主动控制;车辆舒适性;磁流变阻尼器;非线性动力学 |
| 摘要： | 近年来，应用半主动控制悬架系统提高车辆的乘坐舒适性的研究受到了学术界和工业界的广泛关注。半主动控制悬架系统的关键是可实时调节的阻尼器，磁流变阻尼器具有结构简单、消耗功率小、抗污染和输出力大等优点，有可能在实际的半主动控制中得到应用。本文以磁流变阻尼器作为半主动控制元件组成半主动悬架系统，运用理论分析和数值仿真的方法对磁流变阻尼半主动悬架的动力学特性和半主动控制技术进行了研究。论文工作主要包括以下几部分： 1.对基于磁流变阻尼器的汽车悬架系统非线性动力学建模和半主动控制的国内外研究现状进行了综述，指出多自由度建模和复合控制方法是方向和趋势。 2.介绍了磁流变阻尼器的多种参数化模型，通过对本文采用的Sigmoid模型进行数值分析，揭示了Sigmoid模型各个参数对阻尼力的影响。 3.在正弦激励下，用平均法理论求解了两自由度悬架模型簧上簧下质量的振动方程，并用数值方法验证其正确性。从理论上分析了悬架系统的时域和频域动力学特性，分析了Sigmoid模型各参数对悬架系统振幅响应的影响和可控屈服力对悬架性能主要评价标准的影响。通过探讨半主动悬架的非线性振动机理，为控制系统的设计提供了理论基础。 4.建立了一个模拟汽车真实行走状况的八自由度考虑司机舒适性的整车非线性半主动悬架模型，在随机路面激励下对整车悬架模型的非线性特性进行了仿真分析。 5.构造四个分控制器对每个车轮实施独立的控制，控制方法采用模糊逻辑控制策略，并在此基础上构造了自补偿模糊控制器。综合考察整车各个方向、各个部分对比被动悬架的响应效果。本文除了对随机路面下悬架各性能指标进行仿真，还对冲击激励下加速度的响应进行了仿真。模拟仿真工具采用Matlab+Simulink+Fuzzy Toolbox。仿真结果表明了控制规则的正确性。 通过本文的研究，对使用磁流变阻尼器后的汽车悬架非线性动力学行为有了一定的认识，并对整车悬架模型的建立进行了有益的探索，为深入研究汽车悬架的动力学机理和控制提供了一定的理论依据。 |
| 作者： | 叶智超 |
| 专业： | 振动与控制 |
| 导师： | 贾启芬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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