文档介绍：同济大学
硕士学位论文
半主动悬架控制算法的研究
姓名:杜弋
申请学位级别:硕士
专业:车辆工程
指导教师:余卓平

摘要随着汽车半主动悬架技术的发展,控制算法的重要性日益显得突出,因此有必耍对半主动悬架的控制算法进行系统地分析和研究。于半主动悬架提出了最优输￡反馈控制算法,获得良好的控制效果的同时降低惴ǖ氖迪帜讯取1疚奶致踨控制算法实现过程中需要解决的一些问题,,本文在对各种半主动悬架控制算法进行分析和模拟计算的基础上,对其中部分控制算法作了改进,进一步提高了悬架的性能。将输出反馈控制理论应刚通过实午试验就控制算法如何识别和适应悬架参数的变化进行了探索。笑键词:控制算法最优输⋯反馈控制半主动悬架模拟计算,—,.瑂.,:琽瑂
第一章绪论汽车主动悬架/半主动悬架概述兰圭垫量型丝型墨堕塑堑塞一——兰二兰—堂悬架是现代汽车的重要总成之一,它把车身和车轴德弹性地连接起来。悬架要将路面作用于车轮上的垂直力С辛、纵向力R椭贫车的正常行驶。悬架要缓和由不平路面传给车身的冲击载荷,衰减由冲击载荷引起的承载系统的振动。悬架还要导向车身与车轮的运动,决定车轮定位。在其中汽车的振动是影响汽车行驶性能的重要因素,它不仅降低了汽车的行驶平在实现过程中是相互矛盾的,因此在设计悬架时必须进行一定的折衷。性和减振器的阻尼特性不能随着车辆运行工况的变化而进行调节,而且各元件在工作时不消耗外界能源,通常称为被动悬架。它的主要缺陷是悬架的特性参供能请,并对能景的大小进行控制,故又称有源主动悬架。￡动悬架无固定的统的状态最和当前的激励情况主动作出反应,来抑制系统的振动。,以保证汽汽车侧倾或俯仰时,悬架要能及时控制车身姿态。在汽车悬架的设计过程中要从多方面进行考虑才能很好地实现上述功能。顺性,,因此在汽车受到不平路面的激励时,悬架要能有效地抑制车身的振动,同时使车轮保持良好的接地性,以保证汽车行驶的舒适性和安全性,,,一旦『龇⑸浠苄阅鼙悴荒鼙Vぷ钣牛蚨彩チ擞呕柚囊庖濉动悬架实际且桓龆η低常坷醋酝饨绲哪茉聪蛐懿考弹性特性和阻尼特性,弹簧和减振器被执行机构所取代。执行机构可以根据系常葱邢低场⒉饬肯低场⒎蠢】刂葡低场⒛茉聪低匙槌伞V葱谢雇ǔJ橇发生器或扭矩发生器透住⑵住⑺欧缁⒌绱盘,其作用是执行控制系统的指令。测量系统包括各种传感器铀俣却ǜ衅鳌⑺俣却ǜ衅鳌⑽灰拼感器、力传感器等渥饔檬遣饬肯低掣髯刺?刂葡低程峁┛刂埔谰荨?制系统的核心部件是电子计算机,其作用是处理数据并发出各种控制指令。而能源系统则为以上各部分提供能量输入。上述各部分构成了一个闭环:传感器
检测出系统的振动模式,将结果送入计算机,经数据处理后由计算机发出指令,用无源但参数可调的被动元件栽<妥枘嵩<替代执行机构的主动元件,主动悬架就变成了半丰动悬架,也被称为无源主动悬架。根据系统状棚控制还演化恢指絣尼控制逻荦’一开/天控制,它是在悬架丁作过程一化为求最优控制的问题,最终利用最优控制理论将问题解决。主动悬架发展的主要因素是其复杂的结构、高昂的成本以及较大的能量消耗。态和激励情况,半主动悬架通过调节可调的被动元件的参数来取得最优减振效果,它可以产生近似于主动悬架的性能,但只需很少的外部能量对被动元件进行调节即可。从理论上讲,弹性元件和阻尼元件的参数都应该是可调的,但实际上刚度的调节要比阻尼的调节困难得多,因为在悬架系统中弹性元件除了用于吸收和储存能量外,还得承受车体的静载荷,故改变刚度通常要在有源的情况下才能实现,所以半主动悬架系统一般是由弹簧和阻尼可调的减振器组成。阻尼可调减振器可以根据路面条件的不同随时调节阻尼力,达到与弹性元件的最件匹配,以满足舒适性和安全性的要求。但是由于阻尼可调减振器的阻尼力于全憾艿目刂乒媛桑虼怂侵鞫芎捅欢艿恼壑浴S胫鞫干龋慕峁辜虻ァ⒓鄹竦汀⒑哪苄。阅苡庞诒欢埽识呱桃应用前景,也是目前悬架主动控制领域的主导方向。埽胄叶苎芯慷控制逻辑刂扑惴和控制系统硬件始终是悬架主动控制研究和发疑的悬架谥频目刂坡呒雌淇刂品绞酱痈緖:可以分为状态反馈控制和决策控制。前青足将系统的运动状态和“暗募だ蟹蠢〉鹘谥葱谢沟氖笳咴蚋萋访嫠婊だ蛳低诚煊Φ耐臣铺匦岳吹髦裥艿牟问J粲炫锟刂疲赫庾阃炼埽⒉穒:动悬架的经典控制逻辑,它将簧褐式薜砸亢振动速度进行反馈对悬架作控制。在半憾艿目刂坡呒恚琺人根据下的运动状态让减振器的阻尼系数在商和低之间进行切换。瓾对控制:它是利用簧上簧柿肯喽栽硕刺