磁流變半主動懸架系統(tǒng)及其控制策略研究.pdf

1、懸架系統(tǒng)作為現(xiàn)代汽車的最重要組成部分之一，在汽車的設(shè)計和使用上有著極其重要的作用。其中基于磁流變減振器的半主動懸架系統(tǒng)極具研究價值和應(yīng)用前景，對該系統(tǒng)的研究一般涉及懸架系統(tǒng)的設(shè)計、減振器的設(shè)計、系統(tǒng)的建模、控制策略的設(shè)計等方面，而本文的主要目的是針對磁流變半主動懸架系統(tǒng)，在動力學(xué)建模和特性分析的基礎(chǔ)上，提出有效的控制策略。
　　 本文介紹了半主動懸架系統(tǒng)的工作機(jī)理和特點，分析了減振器磁流變液的流變機(jī)理以及力學(xué)特性，闡明了磁流變減

2、振器的工作原理，總結(jié)了磁流變半主動懸架系統(tǒng)建模和控制策略設(shè)計中的難點。在此基礎(chǔ)上，文章基于磁流變減振器的Bouc-Wen參數(shù)化模型，建立了改進(jìn)的非線性模型，得到了控制電流與阻尼力的表達(dá)式，并分析了磁流變減振器的外特性。同時建立了二自由度四分之一車輛半主動懸架的動力學(xué)模型，在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立了系統(tǒng)的仿真模型并分析了懸架的車身加速度、懸架動行程、輪胎動載荷三項性能指標(biāo)，對比分析了懸架的車身阻尼系數(shù)對懸架性能的影響。這

3、些問題的分析為控制策略的研究提供了理論依據(jù)和指導(dǎo)方向。
　　 文章繼而運用諧波疊加原理建立了時間域內(nèi)的隨機(jī)路面模型，并針對懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點，總結(jié)了兩種控制思路。針對分目標(biāo)控制思路，從經(jīng)典的理想天棚阻尼控制策略入手，到其主動控制實現(xiàn)，再引入地棚阻尼控制來彌補主動控制的缺陷，最后添加系統(tǒng)的狀態(tài)判斷得到了適宜半主動懸架的控制策略；針對整體控制思路，基于非線性的磁流變半主動懸架系統(tǒng)，首先全面地考慮了車身加速度、懸架動行程和減振器兩端速