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《車輛半主動懸架多目標(biāo)優(yōu)化控制》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文車輛半主動懸架多目標(biāo)優(yōu)化控制MULTI-OBJECTIVEOPTIMIZATIONCONTROLOFVEHICLESEMI-ACTIVESUSPENSION張祥瑞哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國內(nèi)圖書分類號：U469.72學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：629密級：公開工程碩士學(xué)位論文車輛半主動懸架多目標(biāo)優(yōu)化控制碩士研究生：張祥瑞導(dǎo)師：趙林輝副教授申請學(xué)位：工程碩士學(xué)科：控制工程所在單位：航天學(xué)院答辯日期：2018年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:U46
2、9.72U.D.C:629DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringMULTI-OBJECTIVEOPTIMIZATIONCONTROLOFVEHICLESEMI-ACTIVESUSPENSIONCandidate：ZhangXiangruiSupervisor：AssociateProf.ZhaoLinhuiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ControlEngineeringAf
3、filiation：SchoolofAstronauticsDateofDefense：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要車輛在行駛過程中，路面的凹凸不平和起伏不定都會使車身產(chǎn)生俯仰運(yùn)動，從而影響車輛的乘坐舒適性和行駛安全性。為此，本文以半主動懸架為研究對象，先分析了半主動懸架阻尼力的可達(dá)范圍。接下來針對兩類典型的不平路面工況——隨機(jī)路面和波動路面，分別設(shè)計了相應(yīng)的半主
4、動懸架控制策略來抑制車輛的俯仰運(yùn)動并優(yōu)化車輛的整體性能，從而提高車輛的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。本文首先根據(jù)車輛行駛動力學(xué)知識，建立了隨機(jī)路面、坑包路面以及長波路面的激勵模型，分析了不同路面激勵對車輛俯仰動態(tài)的影響。搭建了基于磁流變半主動懸架的雙曲正切逆模型以及阻尼力約束模型。在這之后，根據(jù)汽車俯仰動力學(xué)，忽略側(cè)傾運(yùn)動對車輛俯仰運(yùn)動的微弱影響，建立了可以表征車輛俯仰和垂向運(yùn)動的前后半車懸架模型，為后文控制器設(shè)計提供了模型基礎(chǔ)。接下來針對車輛在隨機(jī)路面上行駛的工況，首先介紹了基于車輛半主動懸架的系統(tǒng)性能
5、評價指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上，通過分析最優(yōu)控制的特點(diǎn)，設(shè)計了基于半主動懸架的約束最優(yōu)控制器。在設(shè)計控制器的過程中，利用層析分析法確定各子目標(biāo)的加權(quán)系數(shù)，并通過對比不同加權(quán)系數(shù)下約束最優(yōu)控制效果的不同，得出僅通過改變加權(quán)系數(shù)，無法做到單獨(dú)優(yōu)化某一性能指標(biāo)卻不犧牲其他性能。鑒于此，接下來設(shè)計了基于俯仰角優(yōu)化的模糊最優(yōu)控制器。仿真結(jié)果表明模糊最優(yōu)控制器可以在保證其他性能的前提下，進(jìn)一步抑制車輛的俯仰角。最后本文針對車輛行駛在波動路面（包括坑包路面以及長波路面）的特殊工況下，首先設(shè)計最優(yōu)控制器并分析了最優(yōu)控制應(yīng)用于
6、長波路面的局限性，接下來設(shè)計了約束預(yù)測控制來抑制車輛的俯仰運(yùn)動從而提高車輛的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性?？紤]到車輛在高速時會達(dá)到共振狀態(tài)，而此時基于模型的控制方法大多會因為懸架模型固有參數(shù)的緣故而受到限制，鑒于此，選擇設(shè)計對模型要求不高的雙模糊控制器來抑制車輛在高速通過長波路面時的俯仰角加速度和垂向加速度。最后針對車輛以遞增速度通過長波路面時，雙模糊控制器與預(yù)測控制器所表現(xiàn)出的控制效果的差異，出于進(jìn)一步優(yōu)化車輛性能的目的，綜合各個性能指標(biāo)臨界點(diǎn)的速度信息，設(shè)計了基于速度的方式切換的控制器。仿真結(jié)果表明，
7、隨著車速的增加，方式切換的控制策略能有效提升行車過程中的車輛整體性能。關(guān)鍵詞：半主動懸架；俯仰抑制；多目標(biāo)優(yōu)化；最優(yōu)控制；預(yù)測控制；模糊控制I哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractDuringtherunningofthevehicle,unevenandundulatingroadsurfacewillcausethebodytoproducepitchingmovement,thusaffectingtheridecomfortanddrivingsafetyofthevehicle.T
8、herefore,inthispaper,thesemi-activesuspensionistakenastheresearchobject.First,thereachofthedampingforceofthesemi-activesuspensionisanalyzed.Next,accordingtothetwotypesoftypicalunevenroadconditions—randomroadandfluctuatingroad,thecorresp
