空氣懸架動力學(xué)特性及其半主動控制策略研究

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1、密級：公開ＳＨＩＪＩＡＺＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ工學(xué)碩±學(xué)位論文空氣懸架動力學(xué)特性及其半主動控制‘策略研究ｎａｍ－ＳｔｕｄｏｎＤｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＳｅｍｉａｃｔｉｖｅｙｙＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒａｔｅｇｙｏｆＡｉｒＳｕｓｅｎｓｉｏｎｐ堪養(yǎng)單位；機械工程學(xué)院專業(yè)：車輛工程巧究生：張晚磊指導(dǎo)教師：鄭巧軍教授二〇—五年六月獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研巧成果。盡我所知，除了文中特別加Ｗ標注和致謝的

2、地方夕ｈ論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得石家莊鐵道大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名；旅喊豕Ｂ期：訓(xùn)八呼關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解石家莊鐵道大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)部口送交論文的復(fù)印件和電子版本，允許論文被查閱和借閱，同意學(xué)校將論文加入《中國優(yōu)秀博碩±學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》和編入《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》。本人授權(quán)石家莊鐵道大學(xué)，可？采用影印、縮印或其他

3、復(fù)制手段保存論文，可公布論文的全部或部分內(nèi)容。Ｃ保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）Ｗ。＾、＞３作者簽名：蘇巧若爲日期：減－＇＞巧導(dǎo)師簽名：日期：Ｉ密級：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文空氣懸架動力學(xué)特性及其半主動控制策略研究StudyonDynamicCharacteristicsandSemi-activeControlStrategyofAirSuspension培養(yǎng)單位：機械工程學(xué)院專業(yè)：車輛工程研究生：張曉磊指導(dǎo)教師：鄭明軍教授二○一五年六月摘要摘要快速、有效的半主動懸架控制策略可以在車輛行駛過程中對車身姿態(tài)進行適時、準確地調(diào)節(jié)，能有效提

4、高汽車在惡劣環(huán)境和復(fù)雜路況下的通行能力，是改善車輛行駛平順性的主要手段。本文首先對懸架系統(tǒng)及其控制策略進行了概述，介紹了目前常應(yīng)用于空氣懸架控制策略和方法，進而提出了本文的研究目的和意義；用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)了帶附加氣室空氣彈簧懸架的垂向剛度表達式，并在仿真平臺AMESim中對帶附加氣室空氣懸架垂向剛度特性進行了分析，研究了附加氣室容積、節(jié)流孔橫截面積、主副氣室容積比對懸架隔振特性的影響；基于路面不平度數(shù)學(xué)模型，在MATLAB/Simulink中建立了勻速條件下A、B、C級路面仿真模型，根據(jù)空氣懸架剛度特性分析得出的結(jié)論，提出了適用于空氣懸架的性能評價指標；建

5、立了半主動空氣懸架的動力學(xué)方程，基于滑?？刂评碚?，設(shè)計了二自由度四分之一車半主動空氣懸架的滑模切換面方程，將被控系統(tǒng)與“天棚”阻尼被動系統(tǒng)的運動軌跡跟蹤對比，在順序啟動滑?？刂屏康乃惴ㄏ峦瓿蓪諝鈶壹茏枘崃Φ目刂普{(diào)節(jié)；利用MATLAB/Simulink平臺對半主動空氣懸架模型進行了時域和頻域仿真，針對空氣懸架性能評價指標進行了深入分析；為了進一步優(yōu)化懸架性能，結(jié)合模糊控制理論，設(shè)計了模糊滑模控制器，并在C級路面激勵下對半主動空氣懸架進行了仿真分析，分析結(jié)果驗證了控制算法的有效性。全文的研究及分析證明：相比于傳統(tǒng)金屬彈簧懸架，空氣彈簧懸架在改善車輛行駛平順

6、性，提高乘坐舒適性方面優(yōu)勢明顯；空氣懸架具有非線性變剛度特性，附加氣室容積，節(jié)流孔橫截面積以及主副氣室容積比對懸架剛度特性影響較大；半主動空氣懸架滑?？刂破黥敯粜暂^好，使得懸架各項評價指標值下降明顯；相比于單純滑?？刂疲：？刂七M一步提升了半主動空氣懸架性能，對改善車輛平順性，安全性和舒適性具有重要意義。關(guān)鍵詞：空氣懸架；動力學(xué)特性；滑模變結(jié)構(gòu)控制；模糊滑?？刂疲黄巾樞苑治鯝bstractAbstractFastandeffectiveairsuspensioncontrolstrategycannotonlyadjustthevehiclebody

7、posturetimelyandaccurately,butalsoimprovevehiclecapacityinharshenvironmentsandcomplexroadeffectivelywhatarethemainmeanstoimprovevehiclesafety.Thedomesticandforeignsuspensionsystemcontrolstrategyareintroducedinthispaperfirstlyandthenthepurposeandsignificanceofthispaperareputforwar

8、d;theverticalstiffnessmathematicalexpres