基于磁流变阻尼器的汽车半主动座椅悬架研究

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1、分类号:U4610710-2012122086硕士学位论文基于磁流变阻尼器的汽车半主动座椅悬架研究张猛导师姓名职称高强教授申请学位类别硕士学科专业名称载运工具运用工程论文提交日期2015年5月6日论文答辩日期2015年6月19日学位授予单位长安大学AStudyofSemi-activeSeatSuspensionbasedonMagnetoRheologicalDamperAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangMengSupervisor：Prof.GaoQian

2、gChang’anUniversity,Xi’an,China摘要座椅悬架对汽车行驶平顺性有着重要影响。通过提高汽车座椅悬架减振性能，改善汽车行驶平顺性，已经成为一种行之有效的途径。鉴于主动座椅悬架复杂的结构和高昂的价格，被动座椅悬架性能的不足，半主动座椅悬架受到越来越多的相关研究机构的关注。因为磁流变阻尼器具有易加工、结构简单和可控性好的优点，使用磁流变阻尼器的半主动座椅悬架成为了研究热点。本文以基于磁流变阻尼器的汽车半主动座椅悬架为研究对象，主要内容包括：(1)建立了C级路面模型和汽车座椅悬架系统数学模型，将其转化为空间状

3、态方程，为下文建立汽车半主动座椅悬架系统模型奠定基础。(2)进行磁流变阻尼器动态特性实验，利用Matlab对实验数据进行拟合得到磁流变阻尼器双曲正切模型，并对模型进行动态仿真；将实验结果与仿真结果进行比较，验证了建立的磁流变阻尼器双曲正切模型是否合适的正确性。(3)研究了天棚阻尼控制与LMS自适应控制的基础理论。开发了两种应用于基于磁流变阻尼器的汽车半主动座椅悬架的控制算法，分析了算法的特点。(4)利用Matlab/Simulink建立了基于磁流变阻尼器的汽车半主动座椅悬架仿真模型，采用天棚阻尼控制算法与LMS自适应控制算法对

4、模型进行控制，并对模型进行了动态仿真，对仿真结果进行了分析和对比。关键词：磁流变阻尼器；数学模型；汽车半主动座椅悬架；天棚阻尼控制；LMS自适应控制；Matlab/SimulinkiAbstractTheseatsuspensionisanimportantpartofthevehicle,whichsignificantlyimpactstheridecomfort.Bynow,ithasbecomeaneffectivewaytoimprovetheridecomfortofvehicleviapromotingtheda

5、mpingperformanceofseatsuspension.Thesemi-activeseatsuspensionsgetextensiveattentionbyresearchersandengineersrecentyearsduetothehighcostandcomplexstructureoftheactiveseatsuspension,andthelimitedperformanceofthepassivesuspension.Thesemi-activeseatsuspensionwithmagneto

6、rheologicalfluid(MRF)damperhasbecomearesearchfocusbecauseithastheadvantagesofeasyprocessing,simplestructureandgoodcontrolability.Thesemi-activeseatsuspensionbasedonMRFdamperisinvestigatedinthisthesis,andtheworkincludesthefollows:(1)C-classroadmodelandseatsuspensions

7、ystemmodelareestablished,whichisthefoundationformodelofthesemi-activeseatsuspensionsystem.(2)SomeexperimentsareconductedtostudythedynamicfeaturesofaselectedMRFdamper.Thehyperbolictangentfunction-basedmodeloftheMRFdamperisidentifiedbyusingparameterfittingwhichisachie

8、vedwithMatlab.DynamicsimulationforthemodelofthegivenMRFdamperisaccomplished.Theexperimentresultsarecomparedwiththatfromthesimulationtoveri