基于“車(chē)-椅-人”模型的車(chē)輛座椅懸架H-,∞-控制研究.pdf

1、現(xiàn)代車(chē)輛，特別像貨車(chē)、工程車(chē)輛和軍用戰(zhàn)車(chē)等車(chē)輛，由于其自身車(chē)輛懸架性能相對(duì)較差以及運(yùn)行路況惡劣，在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生激烈的振動(dòng)，使得這些車(chē)輛的駕駛者長(zhǎng)時(shí)間承受低頻高強(qiáng)度的乘坐振動(dòng)，容易引發(fā)脊椎畸變和胃病等職業(yè)性疾病，嚴(yán)重?fù)p害司機(jī)的身心健康，大大降低工作效率。因此，研究座椅懸架系統(tǒng)，采用切實(shí)可行的技術(shù)措施，隔離由于地面激勵(lì)引起的通過(guò)底盤(pán)和座椅傳動(dòng)到人體的振動(dòng)，是改善這些車(chē)輛乘坐舒適性的一個(gè)重要途徑。而國(guó)內(nèi)對(duì)高性能的車(chē)輛座椅懸架的研究較少，因此研

2、究結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單高性能的座椅懸架是十分必要的。 本文提出的座椅懸架，旨在提高司機(jī)的駕駛和乘坐舒適性。本研究結(jié)合教育部立項(xiàng)的“列車(chē)車(chē)輛主動(dòng)隔振及預(yù)見(jiàn)控制研究”和“列車(chē)主動(dòng)懸掛系統(tǒng)及智能模糊控制研究”，建立了車(chē)輛座椅懸架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型及數(shù)學(xué)模型，并借助MATLAB軟件對(duì)基于最優(yōu)控制策略和魯棒控制策略的整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究，大量的仿真研究表明：魯棒控制策略能使車(chē)輛座椅半主動(dòng)懸架系統(tǒng)較好抑制垂直振動(dòng)加速度，在共振頻率附近其減振幅度能達(dá)到

3、40﹪～50﹪，大大了提高乘坐的舒適性。最后在仿真研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)和建造了磁流變阻尼器的特性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行了關(guān)鍵部件——磁流變阻尼器的特性實(shí)驗(yàn)研究，為將來(lái)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)做了必不可少的前期準(zhǔn)備。 本文研究的主要內(nèi)容如下： 1．建立了四自由度的“車(chē)-椅-人”系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)和數(shù)學(xué)模型。 2．為車(chē)輛座椅半主動(dòng)懸架設(shè)計(jì)了最優(yōu)控制器，并運(yùn)用MATLAB軟件進(jìn)行了仿真分析。 3．采用H∞魯棒控制策略為車(chē)輛座椅半主動(dòng)