【摘 要】
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悬架系统对车辆的动力学性能和安全性能起着很大作用。悬架系统的设计需要全面考虑汽车的综合性指标,如舒适性、稳定性、平顺性、制动/驱动性以及燃油经济性等。实际应用中空
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悬架系统对车辆的动力学性能和安全性能起着很大作用。悬架系统的设计需要全面考虑汽车的综合性指标,如舒适性、稳定性、平顺性、制动/驱动性以及燃油经济性等。实际应用中空气悬架系统的优势明显,能够很好的满足悬架设计的各种要求,并且节能减材,因此引起许多学者和工程师的关注,已经做出了重大研究,并逐渐推广,已经在各种车辆中广泛应用。但现在对空气悬架系统的研究并不完美,还有许多问题需要进一步的研究和探讨。汽车的振动特性对汽车的平顺性影响最大,悬架特性的变化决定汽车的振动特性,因此悬架的特性影响着汽车的平顺性和舒适性。空气悬架是一种新型悬架系统,主要由空气弹簧和减振器组成,二者特性的综合变化决定空气悬架的特性变化,故研究空气弹簧的特性变化和减震器的特性变化对研究汽车的综合性能起着不可或缺的作用。本文将非线性动力学研究方法引入车辆悬架动力学分析和设计理论中,并将优化控制理论应用于空气悬架的优化设计中,目的在于提高车辆的平顺性。首先,本文讲解了论文的研究目的和意义,并对悬架系统进行了概述,还介绍了目前常用的空气悬架类型。然后,用数学方法推导了带附加气室空气弹簧悬架的垂向刚度表达式,并对带附加气室的空气悬架垂向刚度特性进行了分析;分析了减震器具有的内外特性,并对内外特性进行仿真分析;节流阀对减震器和附加气室的阻尼变化都产生影响,故节流阀片在变形、应力下的仿真分析对空气悬架的性能研究有更好的作用。最后,介绍了空气悬架的平顺性仿真与控制,在MATLAB/Simulink中建立了空气悬架平顺性仿真模型,在确定了车辆模型与结构参数后,选取空气弹簧和减震器的阻尼变量,设计了LQG最优控制器,对半主动控制和被动控制结果进行仿真后对空气悬架性能进行分析。
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