同侧耦连油气悬架车辆平顺性分析

针对同侧耦连油气悬架对多轴车辆行驶平顺性的影响,建立同侧耦连油气悬架液压系统模型和整车与油气悬架耦合动力学模型。开展油气悬架台架试验,验证了油气悬架模型的正确性。安装同侧耦连油气悬架和独立悬架车辆在随机路面输入下进行了行驶平顺性仿真分析,并对同侧耦连油气悬架车辆平顺性进行参数化分析。结果表明,随机路面输入下,同侧耦连油气悬架各油缸刚度特性一致,因此车身俯仰角较独立悬架较小,且能够平衡各轴轮胎动载荷;随着车速的增加,车身质心加权加速度和轮胎动载荷均呈增加趋势,但车身质心加权加速度在车速为50~60 km/h过程中稍有下降,在车速为60~80 km/h过程中基本保持不变;蓄能器静平衡初始体积减小,刚度增大,车身质心加权加速度随蓄能器静平衡初始体积减小呈增大趋势,但在车速为60~80 km/h过程中不同初始体积对加速度影响不同,蓄能器静平衡初始体积变化对轮胎动载荷影响不明显。     

汽车主动悬架精确控制技术分析与实验研究

以汽车行驶平顺性和乘坐舒适性为研究目标,为主动悬架系统提供了一种更可行的控制方法。基于1/4车四自由度主动悬架模型,分析了影响主动悬架动态特性的因素,并针对现存问题,把PID控制与神经网络相结合,提出一种单神经元PID控制策略,使神经元的连接权重对PID参数进行时时在线整定,以适应不同工况环境下悬架参数的变化。同时,以车身垂向加速度、悬架动挠度、轮胎垂向动载荷作为衡量指标进行仿真分析,并通过实验加以验证。结果显示,所用方法能够大幅提升主动悬架的动态性能,有效减小因路面激励所引起的车身颠簸,改善汽车乘坐舒适性和行驶平顺性。     

基于ADAMS矿用车辆平顺性影响因素分析

车辆平顺性是车辆在行驶过程中对振动的适应度的性能,对其的影响因素较多。应用三维建模软件Soldworks和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,建立矿用汽车在随机路面和波形路面输入条件下的平顺性仿真模型,并进行各种工况的仿真。分别改变车速、悬架刚度、簧载质量、簧载质量质心位置、路面不平度等影响整车平顺性的因素,分析这些因素对平顺性的影响程度。仿真结果表明,矿用汽车满载比空载工况行驶平顺性更好;满载时,将油气悬架的刚度等效为线性刚度来分析汽车的振动情况,误差较小;分析结果为进一步设计分析提供参考。     

汽车非线性悬架系统的分数阶PD~μ控制研究

根据1/4车辆非线性悬架系统动力学模型,采用频域分析和控制性能优化方法设计出可控悬架系统的分数阶PDμ控制器。仿真结果表明:相比传统的整数阶PD控制情形,即使汽车在不同车速和等级道路行驶工况条件下,分数阶PDμ控制器对非线性悬架系统均能获得更优的控制效果,能进一步降低车身垂直振动位移、速度和加速度数值,有效提高了车辆的行驶平顺性。研究结果可为设计汽车可控悬架系统提高乘坐舒适性提供了有用的控制方法参考。     

磁流变互联悬架的馈能特性及动力学性能分析

针对兼顾汽车行驶平顺性和馈能特性的需求,提出了一种新型磁流变互联悬架模型.先构建磁流变减振器力学与馈能的理论模型,并通过Simulink软件搭建磁流变减振器模型和磁流变互联悬架模型,分析影响馈能特性的主要参数;基于整车仿真模型,以30 km/h车速和一段C级路面为激励输入,对磁流变互联悬架与传统液压互联悬架进行对比仿真,分析互联悬架在实际路面激励下馈能特性和汽车行驶平顺性的变化规律.结果表明:磁流变互联悬架的减振效果更好;在满足车辆行驶平顺性需求的前提下,具有有效回收互联悬架振动能量和提高抗俯仰侧倾的能力.     

基于联合仿真技术的汽车主动悬架模糊控制仿真分析

以某轿车模型为研究对象,采用虚拟样机技术,使用Adams/Car软件建立了车辆多体动力学模型;基于模糊控制策略设计了主动悬架模糊控制器并通过Matlab/Simulink创建了主动悬架模糊控制器模型。利用Adams/car和Matlab/Simulink对装有主动悬架系统的整车进行随机路面输入和脉冲路面输入的联合仿真分析。仿真结果表明采用模糊控制的主动悬架系统比被动悬架更能够显著降低轮胎动载荷、悬架动挠度和车身垂向加速度,一定程度上改善了汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。     

汽车主动悬架单神经元PID控制器设计

悬架系统对汽车乘坐舒适性和操纵稳定性的改善起着重要的作用。为提高汽车行驶的平顺性,设计了单神经元PID控制器,并利用人工蜂群算法在线优化单神经元PID控制增益。以车身垂直加速度、轮胎动位移、悬架动行程为评价指标,研究控制器的减振效果和当路面输入改变、模型参数变化时的适应性,对1/4汽车主动悬架模型进行仿真了分析。结果表明:基于蜂群的单神经元PID控制器有效地降低了车身垂直加速度,且有较强的鲁棒性,进一步提高了汽车行驶的平顺性。     

汽车七自由度主动悬架时域响应与仿真

建立了汽车七自由度主动悬架整车模型,结合模糊控制与PID控制技术,研究不同路面激励下主动悬架的时域响应。设计了以前、后悬位置处车身垂直振动速度为控制量,以主动控制力作为输出变量的参数自调整模糊PID控制器。以C级路面四轮时域相干白噪声随机信号为输入,应用Simulink对控制器进行了仿真模块设计,同时也针对脉冲及正弦波信号路面激励下的时域响应进行了验证。结果表明:基于不同的路面激励,该控制方式可明显减小整车车身垂直振动加速度、俯仰与侧倾角加速度等指标,优于其他控制方式,说明该方法在改善汽车行驶平顺性方面具有较好的控制效果,对于深入研究悬架性能优化具有重要参考价值。     

基于MATLAB/Simulink的主动悬架仿真研究

采用单论车辆模型和路面输入模型为例进行理论分析,建立行驶动力学模型,利用线性二次最优控制理论进行主动悬架LQG控制器设计。以某轿车的后悬架为例,在MATLAB/Simulink环境下建立单轮车辆计算机仿真模型;最后将主、被动悬架的车身加速度、悬架动行程及轮胎动位移三项指标进行了对比分析。仿真结果表明,具有LQG控制器的主动悬架对车辆行驶平顺性和乘坐舒适性的改善有良好的效果。     

汽车非线性主动悬架系统的分数阶模糊控制

针对非线性主动悬架系统的控制问题,提出一种分数阶模糊控制方法。该方法采用分数阶微分信号作为模糊控制器输入,并根据悬架系统综合性能指标函数最小准则获得分数阶次。仿真结果表明：相比整数阶的模糊控制情形,即使车辆在不同车速和不同等级道路的行驶工况下,该分数阶模糊控制方法可以使得非线性悬架系统能够获得更优的控制效果,能进一步降低车身垂直振动加速度、动行程及轮胎形变,有效提高车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。     

车辆主动悬架PID控制与模糊控制研究

利用Simulink软件建立车辆的四分之一主动悬架和路面的仿真模型,基于PID控制原理和模糊控制原理分别设计以车身垂向加速度为控制对象的PID控制器和模糊控制器,对主动悬架系统进行仿真。对比被动悬架系统、PID控制的主动悬架系统和模糊控制的主动悬架系统的仿真结果,结果表明PID控制和模糊控制的主动悬架系统都能明显改善车辆的行驶平顺性及乘坐舒适性,在控制效果上模糊控制优于PID控制。     

重型汽车非线性空气悬架控制策略对比研究

为改善重型汽车的行驶平顺性和道路友好性,基于重型汽车空气悬架的刚度特性,建立简化的重型汽车1/4车辆模型。对车身加速度和道路应力因子系数进行线性加权处理,并作为车辆的综合性能评价指标。设计了基于空气悬架系统的PID控制器、模糊控制器及混合天地棚控制器,对比分析了分别在低、中、高3种不同车速下,被动悬架与不同控制策略下空气悬架的车辆行驶平顺性、道路友好性及综合性能指数。结果表明,不同车速、不同控制策略对重型汽车行驶平顺性、道路友好性及综合性能的影响明显不同,混合天地棚控制策略下的空气悬架性能最优,其行驶平顺性、道路友好性及综合性能均优于PID控制策略和模糊控制策略。     

车辆半主动悬架神经网络自适应控制研究

文中提出了一种汽车半主动悬架系统的神经网络自适应控制方法,用车身垂直加速度作为主要控制目标,以提高车辆行驶的平顺性,同时在仿真控制研究中兼顾悬架动挠度和车轮动载荷的变化,以提高车辆行驶安全性和操纵稳定性,通过仿真计算和分析验证了其可行性和有效性.     

考虑路面时变的整车主动悬架的改进模糊PID集成控制策略

为提升某汽车的行驶平顺性及其适应路面时变的能力,提出一种座椅主动悬架和底盘主动悬架的改进模糊PID集成控制策略。相比于一般模糊PID控制方法,该控制策略能够根据轮胎所受路面激励和驾驶员座椅垂向速度的实时变化,在线调整控制器的量化因子、比例因子及PID参数值,以实现对控制力更精确的实时调控。建立八自由度整车平顺性模型,在MATLAB/Simulink软件中模拟汽车在A级、B级、C级和D级路面行驶的状况,结果表明:整车主动悬架改进模糊PID集成控制能够大幅提升汽车行驶平顺性和操纵稳定性,且效果明显优于模糊PID控制。     

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。     

铰接式自卸车橡胶弹簧悬架系统的动力学建模与分析

基于XAD250铰接式自卸车悬架结构拓扑关系，建立了橡胶弹簧悬架系统及整车的非线性数字化模型；在ADAMS软件中生成了等级路面后，以不同载荷和车速对样机进行了动力学仿真分析。分析结果表明：前悬架橡胶弹簧刚度的非线性特性能满足驾驶室在不同载荷下具有等支承频率，从而保证稳定的行驶平顺性要求；后悬架系统在轻载荷下较之重载荷具有较高的支承频率，这会影响到车辆的整体行驶平顺性。对后悬架橡胶弹簧刚度进行了优化，优化后橡胶弹簧的非线性刚度曲线能够使车辆保持稳定且有良好的平顺性。     

基于半车模型的主动悬架控制策略研究

首先建立了半车模型主动悬架系统的动力学模型,然后以车身质心垂向加速度、车身俯仰角加速度为控制对象设计了主动悬架系统控制器。在Simulink中建立相应的仿真系统模型和控制器模型,并对主动悬架控制系统进行仿真。将仿真结果与被动悬架系统和以前、后车身垂向加速度为控制对象的主动悬架控制系统的仿真结果进行对比分析,结果表明,该主动悬架控制可极大地抑制车身振动、车身俯仰变化,明显改善了车辆行驶的平顺性。     

汽车悬架系统中混沌振动的自适应跟踪控制研究

汽车悬架系统中的混沌振动会对车辆性能产生严重的不良影响。针对汽车悬架中的混沌控制问题,从具有不确定性时变系统参数和随机路面激励作用的汽车非线性悬架系统模型出发,提出一种具有自适应特性的反馈跟踪控制方法,并采用Lyapunov稳定理论证明了控制器的渐进稳定性。仿真结果表明:车辆在不同行驶速度和等级路面激励情况下,该控制方法不仅能有效抑制悬架的混沌振动,且有效降低悬架垂向振动加速度。研究结果为研究探索可控悬架系统的有效控制策略,提高车辆行驶平顺性提供了有益的理论方法参考。     

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。     

路面减速带对汽车平顺性和安全性影响的仿真与试验研究

采用虚拟仿真和实车试验的方法,研究了路面减速带对汽车行驶平顺性和安全性的影响。基于ADAMS,建立了整车模型和包含减速带的路面模型,进行虚拟仿真试验;搭建试验系统,进行实车试验,得出了汽车通过不同路面减速带时,车身振动加速度和轮荷冲击系数随车速的变化关系。结果表明:梯形横断面轮廓的减速带对汽车的行驶平顺性和安全性影响最大,圆弧横断面次之,抛圆相切横断面影响最小;减速带的宽度与限制车速成正比,高度与限制车速成反比;即在限制车速较高的道路上,宜布置宽度较大,高度较低的圆弧横断面减速带。