车辆半主动悬架系统控制方法研究

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1、中图分类号：U463论文编号：2017303068UDC：密级：公开硕士学位论文车辆半主动悬架系统控制方法研究作者姓名：苗壮学科名称：机械工程研究方向：机构学与机械动力学学习单位：华北理工大学学制：2.5年提交日期：2017年12月1日申请学位类别：工程硕士导师姓名：李耀刚教授单位：华北理工大学机械工程学院李雨森高工单位：唐山盾石机械制造有限公司论文评阅人：程相文教授单位：华北理工大学机械工程学院王会刚教授单位：唐山学院机械工程系论文答辩日期：2017年3月6日答辩委员会主席：王会刚教授关键词：半主动式悬架；MR阻尼器；模糊PID控制；仿真分析唐山华北理工大学2018年3月The

2、ResearchofControlMethodsonVehicleSemi-activeSuspensionSystemDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofEngineeringbyMiaoZhuang(MechanicalEngineering)ProfessorLiYaogangSupervisor:LiYusenMarch,2018独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文

3、是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得华北理工大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解华北理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者

4、和导师同意论文公开及网上交流的时间：□自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要随着制造业水平的发展，各种功能和类型的车辆相继问世，悬架系统是保证其乘坐舒适性和操作稳定性的关键部件。半主动式悬架中含有可调阻尼力器件，设计有效的控制策略可实现阻尼力动态调节以减少车身振动，从而提高车辆减振性能。首先，分析振动来源和性能指标，将悬架简化为2自由度1/4车模型，并利用限带白噪声法模拟实际道路，在Simulink中建立路面和悬架的仿真模型。其次，将MR阻尼器作为半主动式悬架的可调阻尼力器件，并对某型号产品进行力学性能响应实验和建模。建立的逆向多项式

5、模型可在控制策略得到所需阻尼力后，由此预判出所需控制电流；建立的正向修正的Dahl模型可由运动状态和预判电流得到MR阻尼器真实的输出力。然后，为半主动式悬架分别设计了模糊控制、常规PID控制、模糊PID控制共三种策略，控制策略与悬架模型、路面模型、MR阻尼器的力学模型组成闭环反馈系统，并以性能指标的响应为输出对其进行仿真分析。在同一车速和同一级别道路下，相比被动式悬架，轮胎动载荷、悬架动行程、车身垂向加速度在模糊PID控制策略下分别降低了13.5%、26.5%、27.2%，改善效果明显优于模糊控制和常规PID控制策略，由此得出最优的为模糊PID控制策略。然后又对其进行了同一车速不

6、同路面和不同车速同一路面下的仿真分析，进一步验证模糊PID控制策略的有效性。综上所述：设计的三种半主动控制策略均能提高悬架的减振性能，且模糊PID控制策略是最优的方案。在合理的行驶速度下模糊PID控制策略下的半主动式悬架能适应不同级别的道路，可有效保证车辆乘坐舒适和操作稳定。图42幅；表16个；参55篇。关键词：半主动式悬架；MR阻尼器；模糊PID控制；仿真分析分类号：U463-I-AbstractWiththedevelopmentofmanufacturingindustry,variousfunctionsandtypesofvehicleshavecomeout,ands

7、uspensionsystemisthekeycomponenttoensuretheridecomfortandhandlingstabilityofvehicle.Semi-activesuspensioncontainsadjustabledampingdevice,theeffectivecontrolstrategycanreducethebodyvibrationbyadjustingdampingforcedynamically,inthiswaytheperfor