混合空气悬架多工况阻尼自匹配协调控制

为了改善不同行驶工况下车辆悬架系统的动态性能,提出了一种基于空气弹簧和直线电机作动器的混合空气悬架结构。在分析混合空气悬架结构与原理的基础上,建立了1/4车辆动力学模型、空气弹簧刚度模型以及直线电机作动器阻尼力模型;设计了混合空气悬架的多模式阻尼自匹配协调控制策略,并分析了不同工况下的空气弹簧模式和直线电机阻尼自匹配方法;在不同工况下对悬架的各项动态性能进行了仿真,并开展了台架试验。仿真结果表明,混合空气悬架多模式阻尼自匹配协调控制策略能够适应不同工况条件,改善了悬架各项动态性能。试验结果表明,与被动悬架相比,混合空气悬架多模式阻尼自匹配协调控制下悬架的簧载质量加速度降低了28.08%。     

基于惯容的车辆悬挂系统动态分析与参数优化

为了提升车辆悬挂系统的动力学性能,在传统弹簧-阻尼悬挂模式基础上添加惯容,建立了惯容-弹簧-阻尼三元件并联的悬挂系统,在多组悬架参数下进行数值仿真,分析在新悬挂方式下悬架参数对悬架垂向振动响应的影响,采用多目标遗传算法进行参数优化,针对车身垂向加速度与悬架动行程,对悬架参数进行2组多目标优化,得出惯容、弹簧和阻尼最优参数匹配。仿真结果证明：在传统弹簧-阻尼悬挂模式基础上添加惯容可以有效改善车辆垂向振动系统的减振性能,减小主频。经过2组优化后,与传统弹簧-阻尼悬挂模式相比,车身垂向加速度均方根值分别减小了63.15%、62.22%;悬架动行程均方根值均减小了25.00%;轮胎动载荷均方根值分别减小了73.23%、72.65%。     

全地面起重机连通式油气悬架平顺性研究

基于全地面起重机连通式油气悬架单桥四自由度车辆模型,建立ADAMS单桥动力学模型、AMESim液压系统模型以及MATLAB/Simulink的C级路面谱模型,以AMESim作为主控程序进行联合仿真,分析蓄能器初始充气压力、蓄能器容积及悬架油缸中阻尼孔径等参数对车辆平顺性的影响规律。分析结果得出:在一定范围内,随着蓄能器的总容积和悬架油缸阻尼孔径的增大,车身的加权加速度均方根值变小,即油气悬架的平顺性变好,随着蓄能器的初始充气压力的增大,车身的加权加速度均方根值先变小后变大,即油气悬架的平顺性先变好后变差。     

被动悬架系统的多目标模糊优化设计

以汽车座椅和悬架系统的阻尼与刚度作为设计变量，详细分析了车辆的乘坐舒适性指标和对路面的损坏性指标，以座椅加速度均方根值和轮胎相对动载荷均方根值作为目标函数，建立被动悬架参数的两目标优化设计模型。应用模糊理论辛立多目标评价函数，对实际算例进行了两目标模糊优化设计，计算结果显示了该方法的有效性。     

重型车辆空气悬架参数匹配与性能分析

根据车辆动力学模型简化原则,确定某重型货车前后悬架空气弹簧刚度及减振器参数,并建立相应三维模型。根据三维模型参数,在AMESim中建立二分之一车辆模型,并利用滤波白噪声法建立了C级路面激励。通过计算,对前后悬架不同阻尼值下的悬架参数进行匹配研究,分析了空气悬架阻尼值的改变及匹配对车辆行驶平顺性、操纵稳定性以及道路友好性的影响。     

基于道路友好性的重型汽车半主动空气悬架联合仿真

以车辆的道路友好性及操纵稳定性为研究目标,针对某重型汽车阻尼可调式半主动空气悬架,通过试验得到空气悬架刚度曲线。采用阻尼可调式减振器,利用ADAMS/View建立了车辆1/4动力学模型。在Matlab中设计了模糊控制器,利用滤波白噪声法实现了对随机路面激励的仿真模拟。通过联合仿真,对悬架的道路友好性进行分析。结果表明,采用模糊控制阻尼可调式半主动空气悬架与被动悬架相比,轮胎动变形均方根值降低了5.81%,道路破坏系数降低了12.38%,悬架的动位移降低了13.33%,道路友好性及操纵稳定性得到很大程度的提高。     

基于垂向性能研究的新型悬架参数设计

设计了一种用于四轮独立转向独立驱动电动轿车的独立悬架,该悬架采用双横臂、螺旋弹簧结构,悬架连接带轮毂电机的大质量电动车轮。对悬架系统进行简化,建立了悬架二自由度振动模型,采用均方根值分析方法,计算出振动系统的频率响应函数及振动响应的均方根值(包括车身加速度均方根值、车轮相对动载荷均方根值及悬架动挠度均方根值),基于悬架参数对电动车辆垂向性能的研究,提出了新型悬架弹簧刚度和减振器阻尼系数的设计方法,结合仿真及实验验证了设计方法的合理性。     

多轴车辆半主动悬架控制分析

针对采用半主动悬架的多轴车辆,建立了动力学模型;基于预描控制结合Pade近似方法建立多轴车辆后轴和第1轴路面激励输入的关系,并改进了动力学模型;基于天棚阻尼模型,建立参考模型;基于滑膜控制结合等速趋近率确定了控制率。以某三轴车辆为例,采用滑膜控制方法实现对车辆的控制,其分析结果和被动悬架进行了对比分析;分析结果证实了采用滑膜控制方法车身质心高度变化幅值、车身俯仰角幅值得到明显减小,其变化趋势也较为平缓;车辆在低速还是高速行驶质心加速度均方根值、车身俯仰角角加速度均方根值都比被动悬架车辆明显减小,车辆的平顺性得到改善。建立的模型及控制方法具有普适性,适用于两轴及两轴以上的车辆。     

四分之一车辆悬架平顺性研究

针对车辆的平顺性,选用四分之一车辆悬架作为研究对象,根据车辆悬架两自由度的运动微分方程,应用MATLAB/Simulink建立了车辆悬架的仿真模型。以某一车辆悬架参数为例,在正弦激励下得出轮胎加速度响应曲线和车身加速度响应曲线,并以加权加速度均方根值作为评价该车平顺性的指标,结果表明车辆在该种正弦激励下会使人感觉不舒适。     

被动悬架参数的多目标博弈设计

以汽车座椅和悬架系统的阻尼与刚度作为设计变量,综合考虑车辆的乘坐舒适性和对路面的损坏性,以座椅加速度均方根值和轮胎相对动载荷均方根值作为目标函数,建立被动悬架参数的两目标优化设计模型。提出多目标博弈设计方法,采用关联识别方法将设计变量集合分割为各博弈方战略集,给出基于Nash均衡博弈模型的多目标求解的计算步骤。对实际算例进行两目标博弈设计,计算结果显示博弈方法的有效性。