磁流變減振器結(jié)構(gòu)優(yōu)化及半主動(dòng)懸架控制策略研究

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1、Ｐ？ｒｙＭ＾ｉＢｉｗｉ３ｉｉｉＭＭ１■＂■Ｉ，Ｔ｜？ＪＷＭＨｅｐｉＴＢ＾ａａＥＷｊ＜ＭＢｉｉｗｉｉＳ９ｇＭＭＭＭＨＢ＜ｇ６ｇＢａ＊ｙ＾ｖｆ＾ｊｆ＾未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán)，依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和個(gè)人，均不得對本論文的全部或部分內(nèi)容進(jìn)行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用（但純學(xué)術(shù)性使用不在此限）。否則，應(yīng)承擔(dān)侵權(quán)的法律責(zé)任。吉林大學(xué)博：ｔ學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明

2、引用的內(nèi)容夕ｈ，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：曰期：Ｍ年／六月若曰——————————————————————————————————磁流變減振器結(jié)構(gòu)優(yōu)化及半主動(dòng)懸架控制策略研究——————————————————————————————————ResearchonStructureOptimizationofMagnetorheologicalDamperandtheSemi-

3、activeSuspensionControlStrategy——————————————————————————————————作者姓名：王劍鋒專業(yè)名稱：車輛工程研究方向：動(dòng)力學(xué)與振動(dòng)控制指導(dǎo)教師：宋傳學(xué)學(xué)位類別：工學(xué)培養(yǎng)單位：吉林大學(xué)論文答辯日期：2015年12月2日授予學(xué)位日期：2015年12月2日論文評閱人：答辯委員會(huì)組成：姓名職稱工作單位姓名職稱工作單位盲審教授湖南大學(xué)主席雷雨龍教授吉林大學(xué)盲審教授華南理工大學(xué)委員曹國華教授長春理工大學(xué)盲審教授同濟(jì)大學(xué)母德強(qiáng)教授長春工業(yè)大學(xué)盲審教授長春理工大學(xué)宋傳學(xué)教授吉林大學(xué)盲審教授長春工業(yè)大學(xué)初亮教授吉

4、林大學(xué)作者姓名王劍鋒論文分類號U463.3保密級別公開研究生學(xué)號2010421034學(xué)位類別工學(xué)博士授予學(xué)位單位吉林大學(xué)培養(yǎng)單位專業(yè)名稱車輛工程汽車工程學(xué)院（院、所、中心）2010年09月研究方向動(dòng)力學(xué)與振動(dòng)控制學(xué)習(xí)時(shí)間至2015年12月論文中文題目磁流變減振器結(jié)構(gòu)優(yōu)化及半主動(dòng)懸架控制策略研究ResearchonStructureOptimizationofMagnetorheological論文英文題目DamperandtheSemi-activeSuspensionControlStrategy磁流變減振器；結(jié)構(gòu)優(yōu)化；半主動(dòng)懸架關(guān)鍵詞（3-8個(gè)）

5、PID控制；分?jǐn)?shù)階微積分姓名宋傳學(xué)職稱教授導(dǎo)師情況學(xué)歷學(xué)位博士工作單位汽車工程學(xué)院論文提交日期2015年10月15日答辯日期2015年12月2日基金類別及是否基金資助項(xiàng)目否編號如已經(jīng)出版，請?zhí)顚懸韵聝?nèi)容出版地（城市出版者（機(jī)構(gòu)）名稱名、省名）出版日期出版者地址（包括郵編）I摘要磁流變減振器結(jié)構(gòu)優(yōu)化及半主動(dòng)懸架控制策略研究懸架系統(tǒng)是保證車輛操穩(wěn)性和行駛平順性的關(guān)鍵部件。近年來，磁流變技術(shù)應(yīng)用成為智能化懸架領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，該技術(shù)主導(dǎo)下的半主動(dòng)懸架結(jié)構(gòu)簡單、耗能較低、反應(yīng)機(jī)制靈敏。磁流變技術(shù)能否取得關(guān)鍵性突破取決于兩個(gè)問題：一是磁流變減振器研發(fā)，二是半主動(dòng)

6、控制策略。由于磁流變半主動(dòng)懸架本身存在諸多未知因素，并涉及到大量非線性動(dòng)力學(xué)問題，使得控制策略的設(shè)計(jì)難度較大，鑒于磁流變減振器展現(xiàn)出明顯的分?jǐn)?shù)階動(dòng)力學(xué)特性，分?jǐn)?shù)階微積分能更好地描述半主動(dòng)懸架本質(zhì)特性。因此本文圍繞磁流變減振器結(jié)構(gòu)優(yōu)化和半主動(dòng)懸架控制策略特別是分?jǐn)?shù)階PID控制策略進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容包括：（1）對磁流變減振器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化。首先分析磁流變減振器設(shè)計(jì)的原則和原理，為磁流變減振器設(shè)計(jì)做好理論基礎(chǔ)。建立了整車模型，以操縱穩(wěn)定性和平順性的各項(xiàng)目標(biāo)為基準(zhǔn)，在各種工況下仿真并得到了阻尼力值。其次，對阻尼力進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以此減振器阻尼力值作為減振

7、器設(shè)計(jì)的目標(biāo)。同時(shí)對減振器相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，建立了基于結(jié)構(gòu)參數(shù)的磁流變減振器的數(shù)學(xué)模型。對結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析，得出通道間隙、有效作用長度及剪切屈服應(yīng)力對阻尼力和可調(diào)范圍的影響。最后，應(yīng)用遺傳算法對磁流變減振器參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，獲得了減振器設(shè)計(jì)參數(shù)。（2）進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證和半主動(dòng)懸架仿真。根據(jù)仿真優(yōu)化結(jié)果設(shè)計(jì)磁流變減振器，在示功試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果表明，磁流變減振器阻尼力隨速度和電流的增加而增加，且示功曲線比較飽滿，減振器性能能夠滿足實(shí)際要求；減振器滯回特性與速度或頻率有關(guān)，速度或頻率越大滯回特性越明顯。同時(shí)得出電流為4A，最大速度為0.52m/s

8、下優(yōu)化結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對比情況，表明復(fù)原阻尼力比優(yōu)化目標(biāo)小49N，可調(diào)阻尼范圍小0.3，誤差在合理范圍內(nèi)，從