基于爆胎車輛控制的復(fù)合式磁流變轉(zhuǎn)向阻尼器研究.pdf

1、汽車高速行駛爆胎是一種極其危險(xiǎn)的情況，嚴(yán)重影響汽車的行駛穩(wěn)定性。通常駕駛員對(duì)爆胎現(xiàn)象缺乏處理經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致嚴(yán)重交通事故的發(fā)生。因此，研究爆胎車輛穩(wěn)定性控制問題具有十分重要的意義。磁流變液是一種用途廣泛、性能優(yōu)良的智能材料，基于磁流變技術(shù)的阻尼器具有精確的實(shí)時(shí)控制能力、連續(xù)可逆變化的阻尼力、良好的耐久性能和簡單的結(jié)構(gòu)，非常適用于解決爆胎車輛穩(wěn)定性控制的問題。本文根據(jù)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)車輛爆胎穩(wěn)定性的影響規(guī)律，結(jié)合磁流變阻尼器的優(yōu)良性能，設(shè)計(jì)一種復(fù)合式

2、磁流變轉(zhuǎn)向阻尼器，將其安裝在汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向橫拉桿位置，阻尼器整體結(jié)構(gòu)既能實(shí)現(xiàn)爆胎車輛的穩(wěn)定性控制，其活塞桿又替代了車輛原本轉(zhuǎn)向橫拉桿的功能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴參考前人研究的磁流變阻尼器性能的基礎(chǔ)上，結(jié)合爆胎車輛引起的爆胎輪胎的力學(xué)特性變化以及爆胎車輛轉(zhuǎn)向橫拉桿實(shí)車試驗(yàn)，得出胎壓變化與轉(zhuǎn)向橫拉桿力的值有一定關(guān)系，證實(shí)了復(fù)合式轉(zhuǎn)向阻尼器控制爆胎車輛穩(wěn)定性的可行性。⑵建立車輛理想運(yùn)動(dòng)模型，并確定了控制參數(shù)目標(biāo)橫擺角速度和質(zhì)

3、心側(cè)偏角，采用線性二次型調(diào)節(jié)器最優(yōu)設(shè)計(jì)作為決策附加橫擺力矩的控制算法，控制爆胎車輛穩(wěn)定性通過兩種方式聯(lián)合來實(shí)現(xiàn)，一部分由復(fù)合式轉(zhuǎn)向阻尼器提供的阻尼力產(chǎn)生的反向橫擺力矩來抵消，剩余部分通過差動(dòng)制動(dòng)的方式控制輪缸壓力將制動(dòng)力矩合理地分配到制動(dòng)車輪來實(shí)現(xiàn)。⑶經(jīng)過理論分析，設(shè)計(jì)復(fù)合式磁流變轉(zhuǎn)向阻尼器，當(dāng)汽車發(fā)生爆胎現(xiàn)象時(shí)，阻尼器通入電流，處于工作狀態(tài)，控制汽車轉(zhuǎn)向，減輕汽車偏航；當(dāng)汽車處于正常行駛狀態(tài)時(shí)，阻尼器處于不工作狀態(tài)，不影響汽車的正常行

4、駛，爆胎事故排除后，此裝置可以重復(fù)使用。設(shè)計(jì)過程中，首先選取了雙出桿阻尼器結(jié)構(gòu)類型，并對(duì)復(fù)合式轉(zhuǎn)向阻尼器各元件進(jìn)行材料的選擇，然后通過計(jì)算對(duì)阻尼器進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸的確定和磁路的設(shè)計(jì)，最后計(jì)算出阻尼器的磁阻和功率，并且繪制了阻尼器的二維工程圖，運(yùn)用Solidworks建立了阻尼器的三維模型。⑷通過ANSYS對(duì)復(fù)合式磁流變轉(zhuǎn)向阻尼器磁路進(jìn)行有限元分析，得出阻尼器的設(shè)計(jì)較為合理的結(jié)論，并且分析出在輸入不同電流值情況下，阻尼器輸出的阻尼力和磁感應(yīng)強(qiáng)