汽车磁流变悬置结构设计及控制策略研究

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1、汽车磁流变悬置结构设计及控制策略研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：张自伟导师姓名：郑玲教授专业：车辆工程学科门类：工学重庆大学汽车工程学院二O一五年五月TheStructureDesignandControlStudyofVehicleMagneto-RheologicalMountAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineer

2、ingByZhangZiweiSupervisedbyProf.ZhengLingSpecialty:VehicleEngineeringCollegeofAutomotiveEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay2015中文摘要摘要随着汽车轻量化的发展及大功率发动机的利用，汽车发动机越来越成为影响整车NVH性能的重要因素。为有效提高汽车乘坐舒适性，必须要有效的抑制发动机的振动往汽车车身方向的传递，同时为了保护发动机，需要隔离路面激励

3、等引起的振动往发动机方向传递。因此，亟需对具有理想隔振特性的新型悬置进行研究。本文利用磁流变液的流变特性，设计了一种流动模式的磁流变悬置，基于磁流变悬置实验结果，建立了其正逆模型。考虑路面输入激励，建立了整车10自由度动力学模型，分别设计了PID控制策略、模糊控制策略及FxLMS算法用于发动机隔振，为磁流变悬置的控制提供理论与技术支撑，具有重要理论意义及工程价值。论文主要研究内容如下：①根据发动机悬置理想动态特性，设计具有可控阻尼通道的磁流变悬置，阐述其工作机理，对其主要结构进行设计，确定主要结构

4、参数。②加工装配所设计的磁流变悬置，对磁流变悬置静、动态性能进行实验测试，验证结构设计的合理性。③基于磁流变悬置动态性能实验数据，利用神经网络良好的非线性逼近能力，建立磁流变悬置广义回归神经网络（GRNN）正逆模型，为磁流变悬置的控制提供模型基础。④对四缸四冲程发动机曲柄连杆机构受力情况进行分析，针对发动机工作环境复杂的特点，考虑路面输入激励，建立了基于磁流变悬置系统的整车10自由度模型，并分析了整车振动的固有特性及耦合特性，为基于整车模型的控制算法验证奠定了基础。⑤基于整车10自由度模型，分别设

5、计了PID控制策略、模糊控制策略及FxLMS算法，并在simulink中对其控制结果进行仿真分析，仿真结果表明：PID控制、模糊控制及FxLMS算法均能在一定程度上衰减发动机的振动。关键词：磁流变悬置，正逆模型，整车模型，模糊控制，FxLMS算法I英文摘要ABSTRACTVehicleNVHproblemscausedbytheenginehavebecomeincreasinglyprominentinthetrendsofautomobilelightweightandhigh-poweren

6、gine.Thetransmissionofenginevibrationtovehiclebodymustbeeffectivelyrestrainedinordertoimprovevehicleridecomfort.Atthesametime,thevibrationtransmissiontotheenginewhichiscausedbyroadexcitationneedtobeisolatedinordertoprotecttheengine.Therefore,theresear

7、chofnovelhigh-performancemountisnecessary.AnovelflowmodeMR(magneto-rheological)enginemountisdesignedinthispaperwhichcombinestotheuseoftherheologicalcharacteristicsofMRfluid.ThedirectandinversemodelofMRmountisestablishedbasedontheexperimentalresultsofM

8、Rmount.A10-Doffull-vehicledynamicsmodelisestablishedconsideringtheroadinputexcitation.PIDcontrolstrategy,fuzzycontrolstrategyandFxLMSalgorithmarerespectivelydesignedforenginevibrationisolation,whichprovidetheoreticalandtechnicalsupportfortheco