基于磁流變懸架系統(tǒng)的汽車振動特性分析與控制研究.pdf

1、懸架系統(tǒng)是汽車的重要組成部分之一，它在保證汽車的行駛性能和減少零部件損壞方面起著重要的作用。由于磁流變阻尼器的結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)速度快、阻尼力連續(xù)可調(diào)等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車懸架系統(tǒng)的設(shè)計中。但是汽車磁流變懸架系統(tǒng)是一個具有強非線性特性的系統(tǒng)，在外激勵的作用下，系統(tǒng)中的非線性阻尼將對其動力學(xué)行為產(chǎn)生很大的影響，有可能會產(chǎn)生復(fù)雜的非線性動力學(xué)響應(yīng)，如分岔和混沌行為?；煦邕\動會使汽車的振動不規(guī)則，容易導(dǎo)致汽車偏離目標(biāo)，給汽車行駛帶來危害。因此

2、，本文對基于磁流變懸架系統(tǒng)的汽車非線性振動特性進(jìn)行分析，提出改善汽車行駛性能的控制策略。
　　 本文首先介紹了磁流變阻尼器的Sigmoid模型，分析了該模型的各個參數(shù)對阻尼力的影響。
　　 其次，建立了基于磁流變懸架系統(tǒng)的七自由度汽車力學(xué)模型，應(yīng)用Lagrange方程推導(dǎo)出系統(tǒng)的運動微分方程，并利用四階Runge-Kutta法進(jìn)行數(shù)值仿真。數(shù)值分析了系統(tǒng)在含有相位差的正弦激勵和減速帶激勵下的非線性振動特性，得到了汽車振動

3、的分岔圖。通過時間歷程圖、相位圖、Poincare截面和功率譜圖分析了給定某些參數(shù)情況下系統(tǒng)的運動特征，得到了系統(tǒng)發(fā)生混沌運動的激勵頻率范圍和減速帶高度范圍。
　　 然后，研究了在減速帶激勵下系統(tǒng)運動通向混沌的途徑，結(jié)果表明系統(tǒng)經(jīng)由擬周期運動通向混沌運動的途徑是擬周期環(huán)的環(huán)面逐漸破裂。在此基礎(chǔ)上，利用反饋控制方法對混沌運動進(jìn)行了有效控制。
　　 最后，利用規(guī)范化比例因子可調(diào)節(jié)的自適應(yīng)模糊控制方法對汽車在C級路面上行駛的振