四自由度電液伺服摩托車道路模擬試驗臺的建模與控制技術(shù)研究.pdf

1、目前，摩托車工業(yè)已經(jīng)成為我國汽車產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。提高質(zhì)量、保證安全、縮短開發(fā)周期已成為廣大用戶和制造廠商的迫切要求。摩托車整車壽命和可靠性的研究正是針對這一需求開展的。盡管有關(guān)摩托車可靠性的計算方法已得到很大改善，但新車型的不斷問世、新材料的大量采用，使得試驗積累的數(shù)據(jù)還遠(yuǎn)不足以整理出一個確定實用的計算模型，新車型在定型之前仍需進(jìn)行大量的試驗。因此，摩托車的室內(nèi)可靠性試驗研究具有十分重要的意義，目前國內(nèi)外學(xué)者在這些方面進(jìn)行了大量的研

2、究，取得了豐碩的成果。 目前國際上一些著名公司所研制的摩托車室內(nèi)試驗設(shè)備功能較完善，但價格昂貴；并且由于采用頻域控制方法，試驗準(zhǔn)備周期很長，需要經(jīng)過長時間的離線迭代計算；同時對試驗工作人員的素質(zhì)要求較高，需要擁有較深的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)和實驗操作經(jīng)驗。整個試驗系統(tǒng)抗干擾性差，不能適應(yīng)試驗過程中設(shè)備狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)的變化。 本文基于時域控制方法，對摩托車道路模擬試驗臺進(jìn)行了系統(tǒng)的開發(fā)和研制，具體內(nèi)容如下： 1、針對摩托車道

3、路載荷測試信號的特殊性，在對原始信號進(jìn)行預(yù)處理的過程中，提出了采用突峰因子法來消除異常信號，保證了實測數(shù)據(jù)的真實性與可靠性。 2、在載荷譜編制過程中，根據(jù)振動疲勞機(jī)理，針對如何最大限度的保持有效信息的問題，提出了恰當(dāng)?shù)膲嚎s比對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效壓縮，并通過試驗證明了其有效性和合理性。 3、對試驗臺的機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行了逆運動學(xué)分析、動力學(xué)分析及理論計算，并采用ADAMS軟件進(jìn)行了相應(yīng)的仿真研究，確保了所研制的機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)既簡單又

4、合理可靠。 4、采用權(quán)函數(shù)積分法對所得到的摩托車道路載荷譜(加速度信號)進(jìn)行了較為精確的數(shù)字積分處理，得到了試驗臺所需的控制輸入信號(位移信號)。 5、辨識了試驗臺電液伺服系統(tǒng)的模型參數(shù)，建立了數(shù)學(xué)模型，設(shè)計了多級遞階智能控制器，并進(jìn)行了仿真和實驗研究，取得了較好的控制效果。 6、結(jié)合滑模控制理論，提出了一種自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)控制策略，并對其進(jìn)行了仿真研究。所設(shè)計的控制器不需要預(yù)先確定每個參數(shù)的變化范圍，且能消除或