半主动悬架的eha伺服控制器技术研究

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1、西北工业大学硕七学位论文摘要汽车是人们日常生活中的重要交通工具，悬架则是现代汽车的关键部件之一。半主动悬架具有能耗低、结构简单等优点，越来越受到广泛的关注。目前对悬架的研究主要集中在传感器技术、控制策略和执行机构等技术上。本文提出了一种新型半主动悬架结构，并对该半主动悬架的控制器、控制策略等问题进行了研究。本文首先系统地分析了国内外汽车悬架技术发展，特别是半主动悬架的研究现状和存在的问题，详细阐述了该新型半主动悬架的基本结构和工作原理。在此基础上，建立了汽车半主动悬架的数学模型；分析了无刷直流电机(BL

2、DCM)的工作原理，并建立起了其数学模型。其次，本文设计了基于电液作动器EHA的能量再生半主动悬架的控制器的硬件电路。控制芯片选用dsPl030F6010，从而使硬件及软件设计较为简单。同时，详述了控制器的驱动电路及功率变换电路的设计。再次，本文不仅完成了控制器硬件电路的设计，而且完成了软件部分的设计：对半主动悬架的各种控制策略进行了研究，实现了半主动悬架的天棚控制及PID控制。本文还对国内外半主动悬架的能量回馈策略做了大量的研究，提出一种新的能量回馈方案。最后，在上述对半主动悬架设计工作的基础上，试制

3、了半主动悬架物理样机及振动试验台。通过对半主动悬架EHA伺服控制器的试验结果分析和半主动悬架PID控制策略的试验结果分析，验证了该控制器以及半主动悬架的可行性。关键词：半主动悬架，无刷直流电机，控制器，天棚控制，PID控制西北工业大学硕士学位论文ABSTRACTTheautomobileisimpo咖tmeansoftransportation．Thesuspensionisoneofcriticalcomponentstoautomobiles．Thesemi—activesuspensionisat

4、tractedbecauseofsimplestructureandlowenergyrequirement．Theresearchareasofsemi-activesuspensionincludesensortechnique，controlstrategiesandactuator．Anewsemi-activesuspensionhasbeenputforwardinthisthesis．Thecontrollerdesignofthissuspensionandcontrolstrategi

5、esaremainlydiscussedinthisthesis．Firstly,thethesisreviewssuspensiontechnique’Shistoryanddevelopment，andintroducespresentsituationandexistingproblemsforsemi—activesuspension．BasedOiltheanalysisofthecomposingandprincipleofthesemi·activesuspension,amodeloft

6、hesemi—activesuspensionisbuilt．TheworkprincipleandmodelofBrushlessDCMotorarealsodiscussedinthispaper．Secondly,thisthesispresentsthecontrollerdesignforthenovelregenerativecontrolledsemi-activesuspension．MicrocontrollerdsPIC30F6010ischosenasCentralProcessi

7、ngUnit(CPU)ofthecontroller．Itmakeshardwareandsoftwaredesignsimple．Driverandpowerconversioncircuitsarediscussed．Thirdly,thisthesisalsopresentsthedesignofcontrollersoftware．BasedOlltheanalysisofallkindsofcontrolstrategies．sky-hookcontrolstrategyandPIDcontr

8、olstrategyforsemi-activesuspensionhavebeencarriedout．Thethesisreviewsregenerativestrategyofsemi-activesuspensionhomeandabroad，andpresentsanovelregenerativescheme．Lastly，basedontheabovedesignofsemi—activesuspension,aprototy