【摘 要】
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悬架是影响车辆性能的关键部件,采用能够根据路面情况和车辆运行状态进行实时控制的智能悬架是提高车辆的平顺性和安全性的一条重要途径。磁流变半主动悬架利用磁流变技术实
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悬架是影响车辆性能的关键部件,采用能够根据路面情况和车辆运行状态进行实时控制的智能悬架是提高车辆的平顺性和安全性的一条重要途径。磁流变半主动悬架利用磁流变技术实现了阻尼实时控制,具有优良的可控性、很宽的动态范围、较高的响应速度、很低的功耗、相对简单的结构,已成为目前智能悬架领域的研究热点,备受青睐。本文应用理论分析、数值仿真的方法,对磁流变阻尼器的动态特性、车辆磁流变半主动悬架的动力学特性、半主动悬架控制策略以及控制系统设计进行了研究。具体工作包括以下几方面:(1)阐述了智能悬架研究的重要意义,回顾了智能悬架研究的历史和进展,综述了磁流变液、磁流变阻尼器和车辆磁流变半主动悬架的研究现状和存在的问题,针对车辆磁流变半主动悬架目前存在的问题提出了本文将要开展的主要工作。(2)针对车辆悬架系统的非线性,本论文以车辆半主动悬架智能控制为研究对象,基于磁流变阻尼器模型和二自由度四分之一车辆悬架模型,建立了磁流变半主动悬架模型,设计了用于车辆半主动悬架的微分几何控制器和模糊控制器,并利用Matlab软件及相应的工具箱建立了磁流变半主动悬架仿真系统,通过数值仿真分析了采用以上控制策略后磁流变半主动悬架时域响应,最后根据控制效果对两种控制策略进行了比较和评价。(3)通过与开关型阻尼控制的仿真结果进行的比较,表明这两种针对具有非线性特征的半主动悬架的非线性控制方法是可行的。通过功率谱分析,控制后系统的能量比开关型半主动悬架更趋于平均,悬架动态性能更稳定。(4)将两种非线性控制方法的仿真结果进行分析比较表明:经模糊控制控制的悬架冲击响应小、振动强度低,比微分几何控制能获得更优异的性能。
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