半主动悬架的车辆侧倾分析和控制
随着高速公路里程及乘用车数量的快速增长，道路安全事故呈不断上升的趋势，尤其侧倾稳定性低的车辆易在高速行驶情况下发生侧翻，带来很大的人身威胁和财产损失，引起了人们的极大关注和重视，因此人们对车辆的行驶平顺性能及侧倾稳定性能提出了更高的要求。 根据路况和车辆行驶状态进行实时控制的主动悬架不仅可以提高车辆行驶平顺性、乘坐舒适性，又能加强侧倾稳定性，增大车辆运行安全性。但鉴于主动悬架复杂的结构及昂贵的成本和被动悬架性能的不足，在被动悬架的基础上并联减振器的半主动悬架成为研究的方向之一。磁流变阻尼器可以通过输入一定的电流，结合路面输入、车况及好的控制方法，以毫秒级的响应产生期望的阻尼力实现最优阻尼调节，达到良好的减振效果。因此磁流变阻尼器作为半主动悬架减振器的主要结构形式是目前研究的热点之一。 本文选用磁流变阻尼器半主动悬架为研究对象，首先建立了磁流变阻尼力的Bouc-Wen模型、随机路面激励模型、1/2车被动及半主动悬架模型。其次选择了两种经典的控制算法，模糊PID控制及最优控制。模糊PID控制是以半车车身侧倾角加速度误差及误差变化率为单一输出反馈变量，建立模糊控制和PID控制的复合控制器，并进行参数的整定及优化。最优控制以车身侧倾角、质心加速度等六个输出变量为控制目标，针对半主动悬架模型进行最优控制器的设计及增益矩阵的计算。最后在Matlab/Simulink仿真软件中搭建半主动悬架模型及控制系统的仿真模型，并在不同行驶车速条件下、不同等级随机路面输入进行性能仿真和对比分析。仿真结果表明，具有最优控制策略的磁流变阻尼器半主动悬架对于由于行驶车速及路面输入引起的车辆垂直方向振动及侧倾运动有一定的改善，可以在一定程度上减小车辆侧倾角加速度，有助于增大车辆侧倾稳定性。
汽车;半主动悬架;磁流变阻尼器;控制器;侧倾稳定性
东北林业大学
硕士
载运工具运用工程
赵强
2016
中文
U463.330.3
63
2017-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）