車輛半主動懸架非線性特性與控制算法研究.pdf

1、車輛懸架系統是保證車輛行駛平順性和穩(wěn)定性的關鍵部件，半主動懸架形式是懸架發(fā)展的一大方向，也是近年來研究的重點熱點之一。本文主要就隨機路面譜模型、磁流變減振器非線性建模、半主動懸架非線性特性和半主動非線性懸架控制策略這四個半主動懸架研究中的關鍵問題進行理論與實驗研究，取得了如下一些進展：
　　 提出一種能同時表征路面不平度和輪跡激勵相干性的三維路面譜建模方法?；诙S路面譜模型，深入研究時間域內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，提出三維路面譜的建模方法，并對其進行數值仿真研究。頻譜特性分析表明，該三維路面模型能夠很好地模擬實際路面不平度并能有效描述車輛行駛中輪跡激勵之間的相干性關系．
　　 提出一種新的改進的磁流變減振器Bouc-Wen參數化模型。該模型解決已有的Boue-Wen模型在低速下滯回環(huán)描述不準確，在高速下缺少滯回特性，并無法表述蓄能器造成阻尼力偏置的現象。并將最終的控制變量勵磁電流引入了模型，通過實驗數據的擬合和驗證，表明

3、改進的Boue-Wen減振器模型能夠更準確地磁流變減振器的滯環(huán)現象和阻尼外特性．
　　 研究使用磁流變減振器的半主動懸架的非線性特性．根據得到的改進Bouc-Wen磁流變減振器模型，建立了四分之一改進Bouc-Wen懸架模型．對比了該非線性懸架與線性懸架的不同點，分析簧載質量、簧下質量、彈簧剛度、懸架阻尼等對非線性懸架整體動力學特性的影響。用混沌理論分析非線性懸架的振動特性，揭示其復雜多變的振動形式．而后通過相空間重構等手段，驗

4、證懸架系統在隨機路面下存在混沌振動過程，為下一步的半主動懸架控制提供理論依據。
　　 提出半主動最優(yōu)天棚地棚混合控制策略。分析理想天棚阻尼、主動天棚阻尼、主動天棚地棚混合控制、半主動天棚地棚混合控制策略的控制特性，通過反饋線性化的方法，結合混沌VFC控制，設計出半主動懸架控制器，并在自主搭建的四分之一車輛懸架實驗臺架系統上驗證了該控制策略的可實現性和有效性。經過正弦激勵掃頻試驗和隨機路面試驗，結果表明該控制策略能很好地抑制振動對