变刚度横置板簧式悬架系统设计研究

通过变刚度横置板簧悬架模型设计,板簧刚度可实现9倍范围变化,FSAE赛车可实现16种变刚度底盘特性组合;弯道仿真表明,FSAE赛车前后悬架不同刚度组合均可降低整车质心高度,提升稳定性,其中BB刚度组合性能改善最为明显,车身高度降低81.18mm,整车横摆角速度指标提升35.39%,侧向加速度指标提升57.50%;横置板簧与车身及下控制连接处添加衬套后,可有效改善实验初期震荡现象;板簧结构优化后,质量减少24.00%,稳定性指标微幅提升,但仿真过程伴有较小的震荡现象。     

基于状态识别的整车操纵性和平顺性的协调控制

建立汽车底盘中悬架、制动系统及转向时的操纵动力学模型,分析各个系统运动关系之间的相互影响.为改善车辆在多工况下的平顺性和操纵性,在设计出基于状态识别的协调控制器的基础上,对悬架、转向和制动系统分别采用PID、滑模变结构和变滑移率逻辑门限值的控制方法,并对不同工况下车辆运动信息进行控制分类,同时通过大量的仿真对各控制参数进行调试,设计出最佳的控制参数值.在此基础上,设计出整车三个控制系统软硬件,进行状态识别模式下的汽车底盘控制系统实车试验.结果表明,该方法在复杂工况下能够有效地抑制车身的垂直振动、俯仰和侧倾,极大地改善整车的平顺性;车辆转向或转向制动时,直接横摆力矩控制器能够根据上层协调器的信息,较好地跟踪车身的目标横摆角速度,提高整车的操纵稳定性;制动子系统控制器能够根据上层协调器提供的实时目标滑移率,控制车轮获得最大制动力,缩短制动距离,提高了制动性能.     

前轮滑移率对汽车的制动效能和方向稳定性分析

针对极限工况下汽车的制动效能和方向稳定性问题,基于Matlab/Simulink建立八自由度整车模型以及HSRI轮胎模型,分析了前轴两轮胎分别在单独制动过程中车轮的目标滑移率对车辆横摆力矩所产生的影响。通过对开路面和JTurn两种典型极限工况下的实车实验,表明设定较大的外前轮目标滑移率可提高车辆的制动效能,但其制动方向稳定性较差。在保证车辆具有较好的制动稳定性前提下,适当的增大外前轮目标滑移率的门限值可使车辆获得更好的制动性能,但所设定的滑移率门限值不应超过0.12。     

基于ADAMS的车辆悬架参数对ABS影响机理研究

防抱制动系统(ABS)是汽车上的重要安全装置,车轮角减速度和滑移率是ABS的主要控制变量,由于悬架与车身之间存在相对运动,在不平路面行驶或制动时会导致车轮角加速度和滑移率受到干扰。利用ADAMS软件对车辆虚拟样机进行了动力学仿真分析,研究了悬架纵向刚度、纵向阻尼等参数对车轮角加速度和滑移率的影响,为车辆设计提供了依据。     

基于ABS的车辆弯道稳定性控制仿真研究

车辆在低附着弯道路面上制动是一种非常危险的工况.本文从车辆在低附着弯道路面上制动整车受力的角度出发,分析了车辆弯道制动时ABS控制的不足,提出了车辆ABS与横摆力矩控制协调控制的制动力控制策略.利用模糊控制原理设计了横摆力矩控制器,在制动车辆ABS的基础上,通过对车辆的横摆力矩控制和车轮滑移率的调节,实现了制动过程中对附加横摆力矩的动态调整,从而可以在不增加硬件成本的条件下实现车辆在低附着弯道路面上制动的稳定控制.最后进行仿真试验验证了该控制方法的有效性.     

紧急制动下车身姿态的控制研究

考虑到车辆行驶过程中遇突发状况紧急制动会引起车身姿态较大幅度地变化,同时受路面附着系数、道路条件等影响车轮也会发生抱死和侧滑。为了提高车辆在紧急制动工况下的平顺性和制动性能,改善车身姿态的变化,对非线性半车模型进行了研究,建立了包含主动悬架与制动在内的仿真模型,在主动悬架LQG控制、目标滑移率模糊控制的基础上,通过两者之间的相互影响,进一步设计了俯仰模糊控制策略来改善车身姿态。对车辆在不同控制下紧急制动进行了动力学仿真分析,结果表明,联合控制能够较好地抑制车辆俯仰角的变化,加大制动减速度,减小车身垂直加速度和制动时间,改善车辆的性能,证明设计的控制策略是有效的。     

自适应模糊控制在磁流变半主动悬架中的应用

设计了一种应用于磁流变半主动悬架的自适应模糊控制器,该控制器利用神经网络训练模糊控制规则与隶属度函数,实现了神经网络与模糊控制的优势互补。为了综合反映汽车的侧倾和俯仰性能,建立了七自由度的半主动悬架非线性动力学模型和四轮随机路面模型,采用改进型BoucWen模型模拟磁流变阻尼器。同时为了验证控制器的稳定性,加入制动模块与转向模块,可以更加真实的反映汽车的行驶路况。仿真结果表明:神经模糊控制方法能够减小悬架的动位移、车身的垂直加速度、侧倾角加速度、俯仰角加速度,提高汽车的舒适性和安全性,改善幅度高于利用隔代遗传算法优化的分数阶PID控制器控制的半主动悬架。     

计及路面和悬架影响的大客车ABS模糊控制

客车在制动过程中,车身和车轮的运动是个很复杂的过程,要用简单的动力学模型来模拟几乎是不可能的。因此在制动系统模型的的建立过程中,在不影响分析准确性的条件下,应对系统适当简化。而在对整车制动系统与空气悬架系统协调控制分析之前,也需要从单轮制动模型出发,对单轮制动控制策略进行分析研究,以提高ABS制动系统的准确性、安全性和灵活性[1]。根据这一特点,文章建立了计及路面和空气悬架影响的大客车单轮制动模型,并设计了基于滑移率偏差和滑移率偏差变化率的模糊控制器,并在Matlab/simulik中对其进行了仿真分析。     

汽车前轴三坐标检测方法

正汽车前轴作为汽车的重要承载部件之一,是连接车身与悬架的重要部件,用于在车架和悬架之间传递铅垂力、纵向力和横向力,同时前轴还要承受由悬架传递而来的制动力矩和侧滑扭矩。同时汽车前轴作为安保件,其加工精度决定整车转向系统的装配性能,因此需要有效的手段来保证产品的加工质量。以往通过经验或者万能检测设备与仪器进行检测的方式,已经不能满足现代化汽车工业生产的需要,而三坐标测量机具有测量精度高、测量范围广、操纵     

基于粒子群算法的平面四杆机构优化与动力学仿真

目前,平面四杆机构运动过程中连杆从动件输出的角加速度的线加速度比较大,导致机构运动不平稳,不能很好地满足工作需求.对平面四杆机构连杆及销子进行优化,实现连杆从动件输出的角加速度和线加速度值最小化.创建平面四杆机构链接节点间隙模型和机构矢量简图,对四杆机构的运动节点间隙进行分析,推导了连杆运动的质心线加速度计算公式.四杆机构连接销子采取虚拟质量,引入粒子群算法优化连杆运动参数,结合具体实例对优化前和优化后的四杆机构从动件进行运动学仿真.仿真结果显示:优化前两个从动件输出的角加速度最大值分别为2.4×10~3 rad·s~(-2)和-5.0×10~3rad·s~(-2),优化后两个从动件输出的角加速度最大值分别为-0.6×10~3 rad·s~(-2)和-0.8×10~3rad·s~(-2);优化前两个从动件输出的线加速度最大值分别为0.27×103 m·s~(-2)和0.55×10~3 m·s~(-2),优化后两个从动件输出的线加速度最大值分别为-0.07×10~3 m·s-2和0.12×10~3 m·s~(-2).优化后四杆机构从动件输出的角加速度和线加速度相对较小,运动相对平稳,效果很好.