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变速磁流变半主动悬架车辆与随机路面系统的模糊振动控制
文章编号:———
变速磁流变半主动悬架车辆与
随机路面系统的模糊振动控制
彭献,刘晓晖,刘子建
.湖南大学力学与航空航天学院,长沙;
.湖南大学机械与汽车工程学院,长沙
摘要:建立半主动悬架车辆和随机路面系统模型,在采用磁流变减振器的基础上,应用模糊逻辑控制理论,
进行车辆半主动悬架模糊控制器的设计,获得在模糊控制理论下可调阻尼力随时间变化的关系,应用编
制车路模型的仿真程序,研究在模糊控制算法下的匀变速行驶车辆路面系统平顺性问题。计算结果表明,与被动
悬架的车辆相比,模糊控制的磁流变半主动悬架车辆可以改善行驶平顺性,同时还可减少车对路面的作用力,这对
于车路系统是有利的,对于深入分析路面结构动力响应也具有重要的参考价值。
关键词:振动与波;变速行驶;模糊控制理论;磁流变减振器;阻尼力
中图分类号: 文献标识码:

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道路表面不断受到车辆载荷和周围环境的作展的一个热点方法,陈龙、翁建生、兰波、陈
用,因此在路面结构中产生应力和应变,导致道路的燕虹等先后研究了模糊控制在汽车悬架中的应
持久性损坏车辙或疲劳破坏裂缝的发展。用,但这些研究模型也大多局限于车辆匀速运动且
速度对路面损坏的影响现在越来越受到国内外学者没有考虑车路之间的相互作用。
的重视,,. 和,. 等指出路本文在研究磁流变减振器工作原理的基础
面结构的内部应力随速度增加; 所做结论上’“,根据其具有出力大、能耗低、结构简单、响
表明,速度从变化到/时,内部应力增加应速度快、阻尼力连续和顺逆可调的特点,针对车辆
在变速行驶条件下,建立了/车路振动模型,应用
%。这些研究表明,速度对路面的影响是值得研
模糊控制理论分析了阻尼力可调整的半主动悬架的
究的。但是这些研究模型大多局限于被动悬架。且
实现问题,对车路悬架设计中的主要控制指标:车身
既没有考虑半主动悬架控制亦没有考虑车辆变速运
加速度、悬架动行程和轮胎动载荷进行了仿真分析,
动对路的作用。模糊控制是近年来车辆振动控制发
并且对被动和半主动悬架的结果进行了对比分析。
收稿日期:.. 结果表明:采用基于模糊控制算法的磁流变半主动
作者简介:彭献一,男,长沙入,教授,硕士,从事振动理论及应
用;非线性动力学;车辆动力学;车桥耦合系统动力学研究。悬架可以改善车辆的行驶平顺性,同时还可减少车
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年月噪声与振动控制第期
少车对路面的作用力,这对于车路系统是有利的,且
对于深人分析路面结构动力响应具有重要的参考价
值。
半主动悬架的车一路动力学模型
考察图所示半主动悬架的车一路系统,图中
为簧载质量,为非簧载质量, 为悬架刚度,
为轮胎刚度,为悬架阻尼,为车身的垂向位
图车路系统
移,为轮胎的垂向位移,为路面的不平度, 为
主动控制力。选取如下输人状态变量
一, : , 一,
其状态方程可以写成如下形式
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