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半主动连通式油气悬架的线性化建模及控制
| 论文题名： | 半主动连通式油气悬架的线性化建模及控制 |
| 关键词： | 油气悬架;线性化建模;联合仿真;PID控制;车辆工程 |
| 摘要： | 油气悬架按照悬架油缸是否连通，分为独立式和连通式油气悬架两种，而连通式油气悬架由于各悬架油缸通过油路和控制阀相互连通，可以实现负载在各悬架油缸间的平均分配，并且具有较强的抗侧倾能力，因此在工程车辆和高级轿车上得到越来越广泛的应用。 目前，国内对连通式油气悬架的研究文献较少，并且多数集中在对特定车辆的连通式油气悬架进行理论研究和仿真分析。本文则针对连通式油气悬架的特点，提出了连通式油气悬架半主动控制系统，并做了以下四个方面的工作: (1)利用AMESim软件，建立了连通式油气悬架的仿真模型，仿真分析了连通式油气悬架静态特性和动态特性，详细分析了阻尼孔大小、蓄能器体积和蓄能器初始充气压力对连通式油气悬架性能的影响，为连通式油气悬架半主动控制系统奠定了基础。 (2)建立了半主动连通式油气悬架非线性系统数学模型，利用基于微分几何法的精确线性化理论实现了半主动连通式油气悬架非线性系统模型的精确线性化，把复杂的非线性连通式油气悬架半主动控制系统问题转化成简单的线性系统问题。 (3)针对半主动连通式油气悬架的线性化系统模型，设计了线性二次型最优控制器，并对其进行了仿真分析。 (4)建立了半主动连通式油气悬架Simulink/AMESim联合仿真模型，分别对基于精确反馈线性化及PID控制的半主动连通式油气悬架和基于精确反馈线性化及LQR控制的半主动连通式油气悬架进行了仿真实验，并对仿真结果进行了对比分析。 本文通过理论推导，把复杂的非线性半主动连通式油气悬架系统模型转换成简单的线性系统模型，在此基础上设计了基于精确反馈线性化及PID控制和基于精确反馈线性化及LQR控制的两种半主动连通式油气悬架控制系统，为半主动控制系统在连通式油气悬架系统中的应用提供了重要的理论依据，具有重要的理论价值和实际意义。 |
| 作者： | 操林林 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 王殿龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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