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基于磁流变阻尼器的车辆悬架半主动控制研究

彭来森  
【摘要】: 随着技术的发展和社会的进步,人们对汽车乘坐舒适性提出了越来越高的要求。被动悬架的弹性元件的刚度与减振器的阻尼的设计是针对特定的路况进行的,不可避免的在某些路况下出现减振性能恶化;并且被动悬架技术已经比较成熟,难以在提高乘坐舒适性上取得突破性进展。磁流变半主动悬架是一种有着广阔的应用前景的悬架。它能满足多种路面激励下对乘坐舒适性的要求,同时具有可控性好、能耗低、阻尼力连续可调、响应迅速等优点。控制策略和控制算法是磁流变半主动悬架技术的核心。本论文对磁流变半主动悬架的控制策略和控制方法进行研究,论文中有学术意义的工作主要有: 首先,论文推导了磁流变阻尼器在混合工作模式下的阻尼力计算公式并使用MATLAB/Simulink进行建模仿真。 其次,论文建立了磁流变半主动悬架的整车动力学模型,利用MATLAB/Simulink软件,构建了基于LQG的磁流变半主动悬架的最优控制仿真模型和预瞄控制仿真模型,并进行了不同条件下的控制仿真实验与分析。 接着,建立磁流变半主动悬架的整车的PID控制仿真模型,以福特Granada轿车的参数作为输入条件,分别以车身加速度和车身俯仰角加速度为控制对象进行了PID控制仿真实验及其分析。 最后,研制了汽车磁流变半主动悬架实验系统。进行了正弦路面激励条件下的磁流变半主动实验悬架的输出特性、动态特性、控制特性和基于预瞄控制的汽车磁流变半主动悬架控制方法的实验及其分析。


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