基于AMESim的EHA主動懸架建模與控制研究.pdf

1、車輛懸架系統(tǒng)主要有三項(xiàng)評價指標(biāo)：車體垂直加速度、懸架動撓度和輪胎動載荷。它們分別為乘坐舒適性指標(biāo)、懸架彈簧壽命指標(biāo)和輪胎抓地力指標(biāo)。懸架系統(tǒng)的設(shè)計通常需要兼顧各項(xiàng)指標(biāo)，但是被動懸架一旦設(shè)計成型其參數(shù)就固定不變，很難完全兼顧各種路面和多種駕駛需要，這就從本質(zhì)上造成被動懸架性能指標(biāo)之間的矛盾。近些年興起的主動懸架作為一種先進(jìn)的懸架技術(shù)，能夠根據(jù)實(shí)時路況控制作動器輸出作用力，使車輛處于最佳狀態(tài)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究路面模型作

2、為車輛懸架外部激勵產(chǎn)生的影響。通過系統(tǒng)建模與仿真軟件AMESim建立了隨機(jī)信號的等級路面模型以及階躍、正弦、方波等確定信號的特殊路面模型，并在時域內(nèi)進(jìn)行仿真。⑵研究被動懸架、半主動懸架和主動懸架的一般組成和工作原理，建立了1/4車的主動/被動懸架系統(tǒng)動力學(xué)模型。接著對主動懸架的EHA作動系統(tǒng)進(jìn)行研究，根據(jù)直流無刷電機(jī)的工作原理建立簡化等效模型，以及泵-液壓缸系統(tǒng)模型，綜合二者即得到EHA作動系統(tǒng)模型。對EHA作動系統(tǒng)進(jìn)行仿真，研究系統(tǒng)響

3、應(yīng)和誤差。由EHA模型結(jié)合主動懸架模型即得到EHA主動懸架系統(tǒng)的完整模型。⑶研究天棚阻尼控制模型、地棚阻尼控制模型和PID控制模型。通過AMESim與Simulink對各控制算法在不同路面激勵下進(jìn)行聯(lián)合仿真分析。從仿真結(jié)果綜合看，各種控制算法的主動懸架對比被動懸架都提升一項(xiàng)或幾項(xiàng)性能指標(biāo)，但同時可能會影響其他指標(biāo)，甚至劣于被動懸架。從算法的復(fù)雜性和可行性以及車輛使用等方面考慮，PID控制和天棚阻尼控制都是比較理想的控制算法，可以有效改善

4、懸架系統(tǒng)最重要的性能指標(biāo)—乘坐舒適性，相比被動懸架分別提升約45.6％和41％；相反，地棚阻尼控制主要改善輪胎動載荷指標(biāo)，提升約33.8％，但是車身垂直加速度指標(biāo)只提升了約11.3％。⑷設(shè)計了1/4車懸架試驗(yàn)臺，利用一套獨(dú)立的作動系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩模擬路面顛簸。區(qū)別于其他文獻(xiàn)常見的凸輪振動臺，本文的設(shè)計方案理論上可以產(chǎn)生任何形式的外部激勵，更加有助于懸架性能的研究，同時也使試驗(yàn)臺整體結(jié)構(gòu)更加緊湊。通過三維軟件CATIA對不同設(shè)計方案進(jìn)行模擬搭