車輛半主動(dòng)懸架非線性特性與控制算法研究.pdf

1、車輛懸架系統(tǒng)是保證車輛行駛平順性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵部件，半主動(dòng)懸架形式是懸架發(fā)展的一大方向，也是近年來(lái)研究的重點(diǎn)熱點(diǎn)之一。本文主要就隨機(jī)路面譜模型、磁流變減振器非線性建模、半主動(dòng)懸架非線性特性和半主動(dòng)非線性懸架控制策略這四個(gè)半主動(dòng)懸架研究中的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行理論與實(shí)驗(yàn)研究，取得了如下一些進(jìn)展：
　　 提出一種能同時(shí)表征路面不平度和輪跡激勵(lì)相干性的三維路面譜建模方法?；诙S路面譜模型，深入研究時(shí)間域內(nèi)路面不平度的諧波疊加方法的原理，將其

2、拓展到三維空間內(nèi)，提出三維路面譜的建模方法，并對(duì)其進(jìn)行數(shù)值仿真研究。頻譜特性分析表明，該三維路面模型能夠很好地模擬實(shí)際路面不平度并能有效描述車輛行駛中輪跡激勵(lì)之間的相干性關(guān)系．
　　 提出一種新的改進(jìn)的磁流變減振器Bouc-Wen參數(shù)化模型。該模型解決已有的Boue-Wen模型在低速下滯回環(huán)描述不準(zhǔn)確，在高速下缺少滯回特性，并無(wú)法表述蓄能器造成阻尼力偏置的現(xiàn)象。并將最終的控制變量勵(lì)磁電流引入了模型，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合和驗(yàn)證，表明

3、改進(jìn)的Boue-Wen減振器模型能夠更準(zhǔn)確地磁流變減振器的滯環(huán)現(xiàn)象和阻尼外特性．
　　 研究使用磁流變減振器的半主動(dòng)懸架的非線性特性．根據(jù)得到的改進(jìn)Bouc-Wen磁流變減振器模型，建立了四分之一改進(jìn)Bouc-Wen懸架模型．對(duì)比了該非線性懸架與線性懸架的不同點(diǎn)，分析簧載質(zhì)量、簧下質(zhì)量、彈簧剛度、懸架阻尼等對(duì)非線性懸架整體動(dòng)力學(xué)特性的影響。用混沌理論分析非線性懸架的振動(dòng)特性，揭示其復(fù)雜多變的振動(dòng)形式．而后通過(guò)相空間重構(gòu)等手段，驗(yàn)

4、證懸架系統(tǒng)在隨機(jī)路面下存在混沌振動(dòng)過(guò)程，為下一步的半主動(dòng)懸架控制提供理論依據(jù)。
　　 提出半主動(dòng)最優(yōu)天棚地棚混合控制策略。分析理想天棚阻尼、主動(dòng)天棚阻尼、主動(dòng)天棚地棚混合控制、半主動(dòng)天棚地棚混合控制策略的控制特性，通過(guò)反饋線性化的方法，結(jié)合混沌VFC控制，設(shè)計(jì)出半主動(dòng)懸架控制器，并在自主搭建的四分之一車輛懸架實(shí)驗(yàn)臺(tái)架系統(tǒng)上驗(yàn)證了該控制策略的可實(shí)現(xiàn)性和有效性。經(jīng)過(guò)正弦激勵(lì)掃頻試驗(yàn)和隨機(jī)路面試驗(yàn)，結(jié)果表明該控制策略能很好地抑制振動(dòng)對(duì)