半主動(dòng)懸架的振動(dòng)特性和減振控制研究.pdf

1、舒適性和安全性是評(píng)價(jià)汽車行駛的兩個(gè)主要指標(biāo)，而懸架系統(tǒng)是決定汽車安全性和舒適性的重要因素之一。汽車半主動(dòng)懸架是一非線性系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)阻尼力的實(shí)時(shí)控制，可以安裝磁流變阻尼器。磁流變阻尼器有功耗低、響應(yīng)快、可控性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，采用后汽車減振效果明顯，因此，研究基于磁流變阻尼器的汽車半主動(dòng)懸架的振動(dòng)特性有重要的意義。 本文首先對(duì)磁流變阻尼器的參數(shù)化建模和非參數(shù)化建模進(jìn)行對(duì)比分析，指出了兩種模型各自的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而深入研究總結(jié)精確實(shí)用的數(shù)學(xué)模

2、型，以利于減振器的設(shè)計(jì)。然后對(duì)Sigmoid模型進(jìn)行了數(shù)值分析，從而揭示了各個(gè)參數(shù)對(duì)模型阻尼力的影響，證明了通過(guò)合理有效的選擇參數(shù)可以設(shè)計(jì)出符合工程實(shí)際應(yīng)用的磁流變阻尼器。 接著對(duì)建立的兩自由度非線性方程進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和理論分析，求得車身及輪胎的振動(dòng)頻率。在路面位移激勵(lì)的影響下，分析了車身的穩(wěn)定性及不同頻率的路面激勵(lì)對(duì)車輪車身振動(dòng)的影響，畫出了幅頻曲線和相圖。用MATLAB軟件對(duì)汽車振動(dòng)模型進(jìn)行數(shù)值仿真分析，求得車身振動(dòng)的動(dòng)載荷及

3、其變形，對(duì)比解析解和數(shù)值解，論證了非線性平均法的可行性。各種非線性因素的影響，使常規(guī)的控制策略具有一定的局限性，在復(fù)雜的汽車懸架半主動(dòng)系統(tǒng)中更為明顯。為了更好的逼近實(shí)際系統(tǒng)，獲得更佳的控制效果，需尋求更有效的控制策略。 隨后介紹了路面隨機(jī)激勵(lì)的基礎(chǔ)知識(shí)，仿真得出了隨機(jī)路面圖；然后分別采用模糊控制策略和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略對(duì)該半主動(dòng)懸架系統(tǒng)進(jìn)行控制，仿真結(jié)果表明，采用智能控制后懸架的加速度、輪胎的動(dòng)載荷和懸架的動(dòng)撓度均大幅降低，從而提

4、高了汽車的乘坐舒適性、行駛的安全性和穩(wěn)定性。證明可調(diào)的磁流變阻尼器在現(xiàn)代汽車控制工程中是可行的，有很好的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的前景。 最后根據(jù)奇異性理論，對(duì)半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的分岔方程進(jìn)行了分岔行為的分析討論，得到多種轉(zhuǎn)遷集和分岔圖，體現(xiàn)了該類系統(tǒng)豐富的動(dòng)力學(xué)特性。并在二維參數(shù)投影平面上對(duì)各類保持性分岔圖作了初步分析，對(duì)比結(jié)果表明該方法是正確有效的。從而在理論上進(jìn)一步解釋了路面激勵(lì)下懸架共振的機(jī)理。 通過(guò)本文的研究，可以看到采用新