基于“車-椅-人”模型的車輛座椅懸架H-,∞-控制研究.pdf

1、現(xiàn)代車輛，特別像貨車、工程車輛和軍用戰(zhàn)車等車輛，由于其自身車輛懸架性能相對較差以及運行路況惡劣，在運行時會產(chǎn)生激烈的振動，使得這些車輛的駕駛者長時間承受低頻高強度的乘坐振動，容易引發(fā)脊椎畸變和胃病等職業(yè)性疾病，嚴(yán)重?fù)p害司機的身心健康，大大降低工作效率。因此，研究座椅懸架系統(tǒng)，采用切實可行的技術(shù)措施，隔離由于地面激勵引起的通過底盤和座椅傳動到人體的振動，是改善這些車輛乘坐舒適性的一個重要途徑。而國內(nèi)對高性能的車輛座椅懸架的研究較少，因此研

2、究結(jié)構(gòu)簡單高性能的座椅懸架是十分必要的。 本文提出的座椅懸架，旨在提高司機的駕駛和乘坐舒適性。本研究結(jié)合教育部立項的“列車車輛主動隔振及預(yù)見控制研究”和“列車主動懸掛系統(tǒng)及智能模糊控制研究”，建立了車輛座椅懸架系統(tǒng)動力學(xué)模型及數(shù)學(xué)模型，并借助MATLAB軟件對基于最優(yōu)控制策略和魯棒控制策略的整個機電系統(tǒng)進行了仿真研究，大量的仿真研究表明：魯棒控制策略能使車輛座椅半主動懸架系統(tǒng)較好抑制垂直振動加速度，在共振頻率附近其減振幅度能達(dá)到

3、40﹪～50﹪，大大了提高乘坐的舒適性。最后在仿真研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計和建造了磁流變阻尼器的特性實驗平臺，進行了關(guān)鍵部件——磁流變阻尼器的特性實驗研究，為將來對整個系統(tǒng)進行實驗做了必不可少的前期準(zhǔn)備。 本文研究的主要內(nèi)容如下： 1．建立了四自由度的“車-椅-人”系統(tǒng)的動力學(xué)和數(shù)學(xué)模型。 2．為車輛座椅半主動懸架設(shè)計了最優(yōu)控制器，并運用MATLAB軟件進行了仿真分析。 3．采用H∞魯棒控制策略為車輛座椅半主動