汽车电动静液压主动悬架联合仿真研究

针对传统悬架的刚度和阻尼不能随汽车行驶状况变化而调节的弊端,将航空领域先进的电动静液压作动器(electro-hydrostatic actuator,EHA)技术应用于汽车悬架控制,设计了基于EHA的电动静液压新型主动悬架结构。与传统采用各类阀件的液压伺服车辆主动悬架相比,EHA主动悬架结构简单、可靠性高。利用AMEsim建立了二自由度EHA主动悬架模型,该模型主要由簧载质量、非簧载质量、路面输入、弹簧和EHA作动器构成。同时,利用Matlab/Simulink软件设计了EHA主动悬架地棚控制器和线性二次型(LQG)最优控制器。将AMEsim模型导入Matlab/Simulink中,开展了EHA主动悬架的地棚控制和LQG控制联合仿真研究。仿真结果表明,相比地棚控制,LQG控制效果较好,车身加速度降低26.2%,悬架动挠度降低19.8%,轮胎动载荷降低18.4%,很大程度上改善了汽车的平顺性和操纵稳定性。     

基于模糊PID的半主动悬架控制策略研究

为提高悬架性能，改善车辆的舒适性、操纵稳定性和安全性，基于Matlab/Simulink建立1/2车半主动悬架模型，设计模糊PID控制器对半主动悬架进行控制。以白噪声信号通过积分器的方法产生随机路面输入，将建立的模型在Simulink中进行仿真。仿真分析结果表明，所设计的半主动悬架能够有效减小车身加速度、悬架动变形及前后车轮动载荷，改善车辆行驶过程中的振动。     

车辆-座椅主动悬架滑模控制器设计与优化

为提高车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性,建立三自由度1/4车辆-座椅主动悬架系统模型,结合滑模变结构控制理论,提出一种车辆主动悬架和主动座椅悬架的滑模集成控制策略。基于滑模面到达条件,利用Lyapunov稳定性理论对滑模控制器稳定性进行验证。以座椅悬架动挠度和控制器控制力输出为约束,建立以座椅质心垂直加速度、车辆悬架动行程和轮胎动位移为控制目标的多目标优化问题,利用粒子群算法对滑模控制器参数进行多目标优化,并在MATLAB环境下建立仿真程序进行数值仿真。仿真结果表明:与优化前的悬架系统和被动悬架相比,优化后悬架系统的座椅质心垂直加速度、车辆悬架动行程和轮胎动位移目标均有一定程度的减小,车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性得到了较好的改善。     

全路面起重机互连式油气悬架机构输出特性分析

为研究悬架组的动力学特性,针对某大吨位全路面起重机,介绍其单桥上互连式双气室油气悬架的结构和原理,建立单桥动力学模型和液压模型,并采用AMEsim建立仿真模型。分析在连续振动路面和冲击作用路面2种典型工况下,车身垂直方向的位移、速度和加速度的输出特性曲线,并对悬架的减振性能进行评价。结果表明:此油气悬架系统具有非线性变刚度、变阻尼的特点,可满足大吨位全路面车辆的减振要求。     

工程车辆仿生阻尼缓冲悬架特性分析

根据气动人工肌肉的特性,以PAM作为履带式工程车辆悬架机构的缓冲执行器,建立起4自由度仿生悬架模型。采用RBF神经网络PID控制对工程车辆的减振特性进行仿真研究,以车身加速度及位移的最大值、最小值、标准差3项指标进行对比分析。仿真结果表明,在选定的3种工况下,人工气动肌腱缓冲仿生悬架机构较传统的悬架可显著减小路面对车辆的冲击。     

电动静液压自供能量式汽车主动悬架设计及试验

针对目前电液伺服主动悬架所存在的稳定性差、结构复杂及成本高等缺点,将先进的电动静液压EHA(electro-hydrostatic actuator)技术应用于汽车主动悬架设计中,设计了EHA自供能量式汽车主动悬架。根据该主动悬架的工作原理与结构特点,建立了EHA主动悬架系统的键合图模型;利用Matlab/Simulink软件,在随机路面谱输入下,对该悬架系统进行了天棚控制、地棚控制仿真策略的对比研究。在理论分析的基础上,进行了EHA自供能量式主动悬架样机的选型、设计与试制,并研制了试验台架系统。试验结果表明:天棚控制EHA主动悬架作用下,车身加速度下降13.28%,悬架动挠度下降10.50%,验证了所设计主动悬架系统的可行性与控制效果。     

交叉变轮距车辆磁流变悬架系统的模糊PID控制

为提高车辆平顺性,设计了应用于高地隙、轮距无极可调的农田作业交叉变轮距车辆磁流变悬架系统,并利用三角级数法建立了沟垄地路面不平度时域激励模型。为优化悬架系统非线性动态特性并提高磁流变阻尼器的响应速度,以沟垄地路面不平度为系统随机激励源,以车轮和车身垂直位移为输入,以悬架系统优化参数为状态变量,以阻尼器实时控制电流为输出建立了悬架系统的状态方程。基于MATLAB/Simulink模块搭建了系统的模糊PID控制模型。研究结果表明,模糊PID控制后的磁流变悬架系统使得车身和车轮垂直位移最大值分别为0.093 43m和0.015 2m,离散程度分别降低了55%和99.5%,相比于控制前明显降低。研究极大地提高了交叉变轮距车辆的平顺性,且控制电流与阻尼力呈明显的一致性关系,并降低了系统的响应迟滞性。     

工程车辆双桥油气悬架组振动特性仿真分析

通过分析双桥油气悬架组的液压系统原理,建立全路面起重机双桥油气悬架组的7自由度数学模型,并基于AMESim仿真软件对其建立仿真模型。在4个车轮同时受载荷激励、单侧车轮受载荷激励和单桥车轮受载荷激励3种工况下,分析双桥油气悬架组的位移、加速度、系统压力、侧倾角和俯仰角的振动特性,以及不同阻尼孔直径对振动特性的影响,为双桥油气悬架组的研发提供参考。     

空气悬架性能分析

以1/4钢板弹簧悬架车辆和空气悬架车辆模型为仿真对象,建立模运动微分方程,模拟C级路面为随机输入,对模型进行了计算机仿真.研究结果表明空气悬架车辆的车身加速度、悬架动挠度和车轮动载荷都有所降低,其操纵稳定性能和平顺性能明显优于钢板弹簧悬架车辆.     

空气悬架性能分析

以1/4钢板弹簧悬架车辆和空气悬架车辆模型为仿真对象,建立模运动微分方程,模拟C级路面为随机输入,对模型进行了计算机仿真。研究结果表明:空气悬架车辆的车身加速度、悬架动挠度和车轮动载荷都有所降低,其操纵稳定性能和平顺性能明显优于钢板弹簧悬架车辆。