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汽车电控半主动悬架的混合仿真

罗浩铭  
【摘要】:本文以车辆悬架系统为研究对象,以提高车辆乘坐舒适性和行驶安全性为控制目标,分别设计了多种针对磁流变减振器的控制策略,通过虚拟样机仿真试验,对不同控制策略的控制效果作了对比验证,设计出可分别提高汽车平顺性和操稳性的悬架控制系统(两种控制系统间不互相干涉),为汽车悬架系统的开发提供一种现代化的手段和方法,文章所做主要工作如下: (1)首先根据获取的悬架参数,在系统动力学软件ADAMS中建立了前、后悬架的虚拟样机模型。然后借助软件中已有的子系统模块,通过修改子模板的参数和模板间通讯器(communicator),建立起整车模型并验证了模型可信度。 (2)通过正弦波叠加法原理,用离散化数值模拟路面,通过VB程序编写了可视化的路面文件生成器,用户只需输入路面不平度等参数就能生成国家标准的各级路面文件,在平顺性仿真中可供ADAMS调用。 (3)对前悬架采用insight模块优化,以前悬所有硬点坐标为设计变量,五个车轮定位参数为优化目标,对前悬架作了运动学灵敏度分析,选出对于定位参数影响最大的几个硬点坐标进行结构优化试验,通过两次优化分析,最终优化并改进了前悬架结构参数。 (4)分析了磁流变减振器的特性,以车辆平顺性为评价指标,分别设计了基于PID控制,模糊控制及模糊-PID复合控制的磁流变阻尼控制器,比较三种控制器的控制效果优劣并验证其适应性。 (5)根据汽车操稳性评价指标,设计了基于阈值控制和模糊控制的减振器电流控制方法,对整车虚拟样机进行了蛇形、双移线仿真试验,分析并比较控制策略的效果。 本文创新点: 为提高汽车操稳性,采用了一种新型控制方法。控制的对象为悬架减振器,设计了基于阈值控制和模糊控制的阻尼力控制方法,进行了基于虚拟样机的蛇形转向与双移线试验,验证了控制方法对质心侧偏角、车身侧倾角等方面的性能有所提高。


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