汽车半主动悬架的智能控制

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1、工学硕士学位论文汽车半主动悬架的智能控制THEINTELLIGENTCONTROLLINGOFTHEAUTOMOBILESEMI-ACTIVESUSPENSION金泉哈尔滨工业大学2006年6月国内图书分类号：U463.33国际图书分类号：629工学硕士学位论文汽车半主动悬架的智能控制硕士研究生：金泉导师：边文凤副教授申请学位：工学硕士学科、专业：车辆工程所在单位：汽车工程学院答辩日期：2006年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：U463.5U.D.C：629DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHEINTELLI

2、GENTCONTROLLINGOFTHEAUTOMOBILESEMI-ACTIVESUSPENSIONCandidate：JinQuanSupervisor：AssociateProf.BianwenfengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：AutomotiveEngineeringAffiliationAutomobileEngineeringCollegeDateofDefence：June,2006Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔

3、滨工业大学工学硕士学位论文摘要汽车悬架系统在协调汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性方面起着至关重要的作用。本文应用理论分析、数值仿真的方法，对压电双晶片应用于悬架阻尼器的可能性及装有该种阻尼器的半主动悬架的动力学特性、控制策略以及控制系统设计进行了研究，提出了压电材料应用于悬架阻尼器的设计思想，并初步验证了理论和现实上的可能性。具体工作包括以下几个方面：(1)阐述了智能悬架研究的重要意义，分析研究了汽车电控悬架尤其半主动悬架的发展现状及应用的必要性和可能性。(2)针对压电材料的特点及变形理论进行了压电双晶片结构的设计及位移分析，并在此基础上提出了新型阻尼器的设计构思。给出了压电双晶片组执行器驱动电压

4、与阻尼器阻尼力的关系式，揭示了阻尼器阻尼力与阻尼器通过速度之间的非线性关系；(3)在分析了阀孔的流通面积与流量系数的关系的基础上，运用流体力学理论等相关知识建立了阻尼器的数学模型；针对四个自由度汽车简化模型给出了半主动悬架和被动悬架的状态方程形式，分别作为仿真控制模型和对比模型；针对四自由度半主动悬架的数学模型采用了三个输入变量和一个输出变量，建立了模糊控制策略；(4)运用MALAB/SIMULINK仿真软件以模糊控制作为控制策略对装有该阻尼器的半主动悬架在时域下进行了仿真，对半主动悬架和被动悬架的车身加速度、轮胎动载荷、悬架动挠度这三个性能指标进行了比较和分析，指出了半主动模型的优点。最后总

5、结了全文的研究工作，指出了近期有待深入研究的问题。关键词半主动悬架；压电材料；阻尼器；模糊控制-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTheautomobilesuspensionsystemisplayingtheveryimportantroletocoordinatetheautomobiletoridecomfortablenessandtheoperationstableaspect.Asaresultofitsowninherentlimitation,thetraditionalpassivesuspensionisunablemaketheappropriatere

6、adjustmentaccordingtotheroadsurfaceandthetravelconditionchange,thusenablingthewholedrivingqualityoftheautomobiletoachievebest.Developmentofnewautomobilesuspensionisimperative.Becauseitcanimprovetheautomobilethewholedrivingperformance,theelectricallycontrolledsuspensionispaidmoreandmoreattention.Duet

7、othesimplestructureandthelowcost,thesemi-activesuspensionismorepractical.Withgoodcontrollability,widerangeofdynamicandthehighspeedofresponse,piezoelectricrainbender,asakindofactuator,becomesthehotspot