磁流变减振器结构优化及半主动悬架控制策略研究

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2、引用的内容夕ｈ，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曰期：Ｍ年／六月若曰——————————————————————————————————磁流变减振器结构优化及半主动悬架控制策略研究——————————————————————————————————ResearchonStructureOptimizationofMagnetorheologicalDamperandtheSemi-

3、activeSuspensionControlStrategy——————————————————————————————————作者姓名：王剑锋专业名称：车辆工程研究方向：动力学与振动控制指导教师：宋传学学位类别：工学培养单位：吉林大学论文答辩日期：2015年12月2日授予学位日期：2015年12月2日论文评阅人：答辩委员会组成：姓名职称工作单位姓名职称工作单位盲审教授湖南大学主席雷雨龙教授吉林大学盲审教授华南理工大学委员曹国华教授长春理工大学盲审教授同济大学母德强教授长春工业大学盲审教授长春理工大学宋传学教授吉林大学盲审教授长春工业大学初亮教授吉

4、林大学作者姓名王剑锋论文分类号U463.3保密级别公开研究生学号2010421034学位类别工学博士授予学位单位吉林大学培养单位专业名称车辆工程汽车工程学院（院、所、中心）2010年09月研究方向动力学与振动控制学习时间至2015年12月论文中文题目磁流变减振器结构优化及半主动悬架控制策略研究ResearchonStructureOptimizationofMagnetorheological论文英文题目DamperandtheSemi-activeSuspensionControlStrategy磁流变减振器；结构优化；半主动悬架关键词（3-8个）

5、PID控制；分数阶微积分姓名宋传学职称教授导师情况学历学位博士工作单位汽车工程学院论文提交日期2015年10月15日答辩日期2015年12月2日基金类别及是否基金资助项目否编号如已经出版，请填写以下内容出版地（城市出版者（机构）名称名、省名）出版日期出版者地址（包括邮编）I摘要磁流变减振器结构优化及半主动悬架控制策略研究悬架系统是保证车辆操稳性和行驶平顺性的关键部件。近年来，磁流变技术应用成为智能化悬架领域的研究热点，该技术主导下的半主动悬架结构简单、耗能较低、反应机制灵敏。磁流变技术能否取得关键性突破取决于两个问题：一是磁流变减振器研发，二是半主动

6、控制策略。由于磁流变半主动悬架本身存在诸多未知因素，并涉及到大量非线性动力学问题，使得控制策略的设计难度较大，鉴于磁流变减振器展现出明显的分数阶动力学特性，分数阶微积分能更好地描述半主动悬架本质特性。因此本文围绕磁流变减振器结构优化和半主动悬架控制策略特别是分数阶PID控制策略进行了研究，主要内容包括：（1）对磁流变减振器进行结构设计及优化。首先分析磁流变减振器设计的原则和原理，为磁流变减振器设计做好理论基础。建立了整车模型，以操纵稳定性和平顺性的各项目标为基准，在各种工况下仿真并得到了阻尼力值。其次，对阻尼力进行优化设计，以此减振器阻尼力值作为减振

7、器设计的目标。同时对减振器相关结构参数进行设计，建立了基于结构参数的磁流变减振器的数学模型。对结构参数进行灵敏度分析，得出通道间隙、有效作用长度及剪切屈服应力对阻尼力和可调范围的影响。最后，应用遗传算法对磁流变减振器参数进行了优化，获得了减振器设计参数。（2）进行试验验证和半主动悬架仿真。根据仿真优化结果设计磁流变减振器，在示功试验台上进行试验。结果表明，磁流变减振器阻尼力随速度和电流的增加而增加，且示功曲线比较饱满，减振器性能能够满足实际要求；减振器滞回特性与速度或频率有关，速度或频率越大滞回特性越明显。同时得出电流为4A，最大速度为0.52m/s

8、下优化结果与试验结果的对比情况，表明复原阻尼力比优化目标小49N，可调阻尼范围小0.3，误差在合理范围内，从