載重車輛半主動空氣懸架的控制優(yōu)化研究.pdf

1、懸架系統(tǒng)對車輛的行駛平順性和操作穩(wěn)定性具有重要影響。本文以某載重車輛半主動空氣懸架為研究對象，在天棚阻尼控制策略中引入分數(shù)階微積分理論進行研究，提出一種分數(shù)階天棚阻尼控制策略，通過仿真分析研究了不同控制策略及其主要控制參數(shù)對懸架性能的優(yōu)化作用。
　　首先，本文介紹了車輛懸架系統(tǒng)的建模及其組成部分，以1/4車輛2自由度被動懸架模型為研究對象，推導(dǎo)出系統(tǒng)動力學(xué)方程，并獲得車身加速度、懸架動撓度和輪胎動載荷三項性能指標的振動傳遞函數(shù)；接

2、著，在整數(shù)域范圍內(nèi)，構(gòu)建該1/4車輛懸架模型的理想和實際天棚阻尼控制模型，給出了一種基于數(shù)理統(tǒng)計方法的最優(yōu)控制參數(shù)確定方法，通過Matlab/Simulink仿真分析比較了車身加速度、懸架動撓度和輪胎動載荷在實際天棚和理想天棚控制策略下的時域和頻域變化曲線，得出實際天棚阻尼控制在這三項指標上均優(yōu)于被動懸架，低于理想天棚阻尼控制；最后，將提出的分數(shù)階天棚阻尼控制策略應(yīng)用到上述建立的1/4車輛懸架模型中，采用 Oustaloup逼近算法模擬

3、分數(shù)階微分算子，運用Matlab/Simulink軟件構(gòu)建相應(yīng)的懸架仿真模型，進行了時域和頻域內(nèi)的仿真分析，并與整數(shù)階天棚阻尼控制做比較。結(jié)果表明：不同路面激勵下，在車身加速度和輪胎動載荷控制上，分數(shù)階天棚阻尼控制要優(yōu)于整數(shù)階天棚阻尼控制，被動控制最差；而在懸架動撓度控制上，整數(shù)階天棚阻尼控制最優(yōu)，分數(shù)階天棚阻尼控制次之，被動控制最差；從總體來看，分數(shù)階天棚阻尼控制策略在懸架性能改善上要優(yōu)于整數(shù)階天棚阻尼控制策略。
　　綜上所述，