汽车可变阻尼系数液压悬架的模糊控制

控制液压悬架的阻尼系数可变是改善乘坐舒适性和减小汽车对路面动载影响的重要方法。由于车辆行驶的路面不平度不可预测,准确地控制悬架阻尼系数非常困难。为此,基于悬架系统原理和模糊控制理论,提出采用模糊控制悬架阻尼系数的控制策略。模糊控制算法采用Mamdain推理法,控制器根据车身位移与悬架位移之差对模糊控制器控制系数α进行调节,进而调节阻尼系数b的大小。仿真结果表明:可变阻尼系统有效地控制了汽车悬架系统的振动,减小了汽车动载对路面的影响,所提出的控制策略切实可行。     

矿用宽体车油气悬架的平顺性分析及优化设计北大核心

为研究油气悬架对车辆行驶平顺性的影响,针对某90 t宽体矿车,建立车辆动力学模型,搭建前悬1/4车油气悬架AMESim仿真模型,研究在随机路面输入下车辆行驶平顺性机制。在被动悬架模型的基础上加入主动控制系统,与被动悬架进行对比分析,并利用AMESim/设计探索功能对主动悬架进行优化。结果表明:当车速不超过40 km/h、初始气室压力为7.7 MPa时,车辆平顺性较好;主动悬架相比被动悬架能更好地衰减振动,极大地提高了车辆行驶平顺性;在保证约束条件不变的基础上,优化后加权加速度均方根降低了18.72%,有效提高了矿车的行驶平顺性和乘坐舒适性。研究结果为油气悬架的设计及优化提供参考。     

基于遗传算法的汽车主动悬架LQR控制器的优化设计

针对汽车主动悬架LQR控制器的设计,利用遗传算法的全局搜索能力,以主动悬架的性能指标作为目标函数对加权矩阵进行优化,提高了LQR控制器的设计效率和性能.仿真结果表明基于遗传算法设计的LQR控制器减少了路面对车身的振动冲击,提高了汽车操作的稳定性和乘坐的舒适性.     

一种模糊自调整PID在车辆液压悬架主动控制中的应用

本文根据车辆液压主动悬架的基本结构,选用了电液伺服阀控制的液压缸作为执行条件,通过力学分析建立了两自由度的车身及架系统数学模型,并设计了一种新型的模糊自调整ＰＩＤ控制算法,对悬架系统进行控制。研究表明,与普通ＰＩＤ控制方法相比,该方案能更有效地改善车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性。     

刚度和阻尼可调前桥油气悬架的设计

根据CF700型号拖拉机前桥悬架的参数要求,设计一种刚度和阻尼均可调的油气悬架系统。建立油气悬架刚度和阻尼的数学模型,计算油气弹簧的结构参数,仿真研究油气弹簧不同工作状态下的动刚度、阻尼力和输出力的特性以及各结构参数变化对油气弹簧输出力特性的影响。结果表明:油气弹簧液压缸有杆腔和无杆腔连通时阻尼力和悬架输出力较小,两腔分离时阻尼力和悬架输出力较大,通过调节两腔连通时节流面积的大小,可以调节悬架阻尼力和输出力;通过额外连通一个蓄能器,明显减小了油气弹簧的动刚度和悬架的输出力;比例阀节流孔径的大小影响悬架的阻尼力和输出力,节流孔径越大,悬架阻尼力和输出力越小。所设计的油气弹簧可以实现悬架"软"、"硬"状态的切换,并能在一定范围内对悬架刚度和阻尼进行调节。将油气悬架的刚度和阻尼系数线性化后代入振动仿真模型,得到前桥悬架拖拉机座椅安装位置垂向振动加速度均方根值、俯仰振动角加速度均方根值及前轮动载荷均方根值分别降低了9.2%、42.4%、70.3%,提高了拖拉机的行驶安全性和乘坐舒适性。该研究为后期开发半主动油气悬架提供重要理论依据。     

基于模糊PID的汽车主动悬架控制策略研究

汽车在行驶过程中不可避免会受到路面激励而产生振动,针对这一问题,以行驶平顺性和操作平衡性为目标,以1/4车主动悬架为研究对象,在B级、C级路面激励条件下,把轮胎动载荷、车身垂直加速度、悬架动行程作为评价指标进行研究;同时,把模糊推理与PID控制相结合,提出一种模糊PID控制策略应用于主动悬架系统中,对PID参数进行实时在线整定,使之适应实际路面环境的不断变化;ADAMS与MATLAB联合仿真结果表明：应用模糊PID控制策略可有效减小典型路面激励条件下汽车的振动幅度和速度,大幅改善乘坐舒适性和操纵稳定性,具有一定应用价值。     

基于AMESim的传统悬架与油气悬架性能对比分析研究

基于AMESim软件建立了1/4车辆传统悬架与油气悬架模型,并基于积分白噪声法建立C级路面不平度模型,通过仿真实验对比分析传统悬架与油气悬架簧上质量与簧下质量垂向振动位移、速度、加速度及加速度均方根值等性能。结果表明:油气悬架较"弹簧+阻尼减振器"结构的传统悬架具有更好的减振效果,能够进一步改善车辆行驶平顺性,为油气悬架车辆行驶平顺性性能改善及设计提供理论指导。     

含作动器死区输入的主动悬架鲁棒控制

主动悬架的性能通常优于被动悬架。设计了受路面扰动的四分之一汽车主动悬架系统2自由度模型。针对作动器未知非线性死区输入,提出了一种鲁棒控制方案,该控制器可以消除由于参数不确定性对系统造成的不利影响。H∞提高了车辆的乘坐舒适性和操控性,以及系统的鲁棒性。仿真结果表明：鲁棒控制器对系统参数的不确定性具有很强的鲁棒性,它可以有效地消除死区对系统的影响,消除系统其他不可测量的干扰,从而保证系统全局稳定。     

日本本田汽车公司采用铸轧板带作为结构材料

据美刊《LMA，OCTOBER 2008》报道，为了减轻汽车自身质量、减少温室气体排放，提高安全性与乘坐舒适性，日本本田汽车公司（Honda幕Motor Co．）从2008年开始用日本轻金属公司（Nippon Light Metal Co．）生产的铸轧5xxx系铝合金薄板带制造汽车结构件，2009年将批量生产这类铝合金结构件。     

磁流变减振器及其在汽车半主动悬架中的应用

论述了磁流变液的特性及磁流变减振器的工作原理。结合国内外最新研究成果，综述了汽车半主动悬架磁流变减振器所采用的控制策略。对汽车半主动悬架磁流变减振器今后的研究工作重点进行了探讨。     

矿用宽体车主动油气悬架的复合控制方法研究

由于矿用宽体车被动油气悬架不能根据路面情况以及车载变化达到实时调整车姿来满足车辆平顺性要求,为进一步改善矿车行驶平顺性,提出一种神经网络和模糊PID控制相结合的主动悬架复合控制方法。建立单气室油气弹簧数学模型,并经实验验证了模型的正确性;在此基础上以C级路面作为输入,建立1/2车辆动力学模型,以悬架输出力为控制对象,对控制器的设计进行了详细研究,并对矿车前半车身垂向及侧倾方向的振动特性进行了对比分析。结果表明：与被动悬架相比,所设计的主动控制策略使车身垂直加速度降低了38.45%,侧倾角加速度降低了27.16%,轮胎动载荷降低了32.68%,悬架动扰度降低了34.8%,极大地改善了车辆行驶平顺性。     

基于ADAMS与AMESim的油气悬架密封圈阻尼作用影响分析

油气悬架在工程自卸车中应用普遍,密封圈作为重要组成单元,摩擦作用产生阻尼对油气悬架性能具有重要影响。针对油气悬架密封圈阻尼作用的影响进行分析,建立单气室油气悬架的数学模型。基于ADAMS搭建二自由度的1/4自卸车的悬架模型,基于AMESim搭建油气悬架数学模型,二者联立搭建油气悬架整个工作系统的分析模型,采用正弦性周期激励作为系统输入,对密封圈阻尼作用影响进行分析。搭建油气悬架试验台,对系统特性进行分析,根据试验结果对分析模型进行修正并对模型的准确性进行验证。结果可知:考虑密封圈阻尼作用影响时,当簧载质量发生变化时,修正后模型使得车身加速度和车轮相对动载荷的最大值都明显降低,整车性能改善明显;对比分析可知修正后模型的准确性与可靠性;为此类自卸车悬架系统设计研究提供参考。     

基于Simulink的油气特性对油气悬架性能影响分析

油气悬架的特性是由内及外的,内部物质的状态很大程度上决定了悬挂对外界输入的响应。基于油气悬架的结构特点,考虑气体在油液中的溶解和掺混、油液经小孔节流产生的气体和密封圈的摩擦力,建立油气悬架非线性数学模型。基于Simulink搭建分析模型,对油气悬架工作过程进行分析,对不同频率激励的响应、气体压力变化进行对比分析,并对单向阀阻尼孔参数的改变及气体溶解于油液的特性对油气悬架外特性的影响进行分析。分析结果可知:单向阀尺寸的改变对油气悬架在持续正弦激励下的外特性影响较小,而阻尼孔的尺寸对其影响较大;气体溶解于油液的特性会影响油气悬架的外特性,油气不分离式油气悬架的溶解特性可以降低悬架输出力的振动幅度,使得悬架内部状态更平稳,有效提高整个系统的可靠性。     

基于AMESim双缸连通式油气悬架性能参数影响分析

连通式油气悬架对于消除不平路面对车架的过大载荷和实现较好的侧倾特性具有重要意义,在不断朝着大吨位和高行驶速度方向发展的工程车辆上应用普遍。以连通式油气悬架作为研究对象,采用试验和仿真相结合的方法,研究油气悬架阻尼孔两端压差和活塞杆受力情况。建立油气悬架的数学模型,找出影响性能的参数;搭建双缸连通式油气悬架试验台,通过改变阻尼孔规格、油缸运动速度、蓄能器充气压力、两缸相位差等参数,在试验台上进行双缸连通油气悬架试验,分析不同参数对油气悬架阻尼孔两端的压差变化情况和活塞杆的受力情况的影响。基于AMESim建立双缸连通式油气悬架模型,对比仿真结果与试验结果,修正模型参数,最终搭建双连通式油气悬架在不同工作状况下的分析模型,分析方法和分析结果可指导油气悬架的设计研究。     

基于ADAMS与Simulink工程车辆油气悬架非线性建模分析

工程车辆油气悬架建模存在诸多非线性影响因素,根据其结构特点和工作原理,基于气体状态方程和油液孔口出流方程建立其非线性数学模型;并以此为基础搭建Simulink数学模型和ADAMS油气悬架试验台多体动力学模型;为验证模型准确性,搭建油气悬架试验台,进行油气悬架动态特性试验,获得激励频率变化对油气悬架动态特性的影响规律。对比分析联合仿真和试验结果验证了非线性数学模型和联合仿真模型的准确性与可靠性,为工程车辆油气悬架系统的特性研究及整车动力学特性研究提供了参考。     

基于正交试验工程车辆油气悬挂优化设计建模分析

油气悬挂因为结构简单且具有良好的非线性变刚度和变阻尼特性,其应用非常广泛。根据单气室油气悬挂的结构特点对其进行参数化,利用四分之一车辆振动系统进行试验设计分析,确定对车辆振动性能影响最大的结构参数和结构参数之间的组合;进行结构性能参数优化分析,分析车辆振动性能达到最优时,结构参数的分布情况和分布规律。利用正交试验法对油气悬挂设计参数进行优化,同时结合油气悬挂数学模型,提出利用活塞和阻尼孔与活塞杆直径之比、单向阀当量直径与阻尼孔直径之比等3个参数来简化设计过程。分析油气悬挂参数对车辆行驶平顺性和操作安全性的影响趋势和以影响程度为衡量标准的影响顺序,从而确定主要因素和相对次要因素,对油气悬挂进行参数优化。从分析结果可知:悬架的初始位置对油气悬挂性能影响最大,其次为活塞与活塞杆直径之比;设计变量对目标的影响大小依次为:x_0λ_1τ_2τ_1d;在悬挂设计过程中,λ_1与τ_1能取值使得目标函数值达到最小,d与τ_2则需要在其对目标函数的影响趋势下根据实际约束条件选取;优化后,系统性能有较大改善。     

基于Simulink油气悬架非线性特性影响因素分析

油气悬架具有良好的非线性输出特性并且结构简单、减振效果好而被广泛应用于工程车辆。根据单气室油气悬架的结构特点,针对其非线性结构参数特征,分别搭建非线性数学模型,基于Simulink搭建油气悬架分析模型,分析悬架缸各腔面积、气体的初始充气体积、阻尼孔的面积和单向阀的有效过流面积等对油气悬架性能的影响。结果表明:悬架缸各腔的面积、气体的初始充气体积对油气悬架刚度特性影响较大;而对油气悬架的阻尼特性影响较大的因素主要有阻尼孔面积和单向阀的有效过流面积;各参数影响的规律根据系统工作状态存在较大差异;分别分析获得各结构参数对油气悬架性能的影响规律,为实际设计研究提供参考。     

基于ADAMS/AMESim/Simulink油气悬架动态性能影响因素分析

油气悬架以其良好的非线性特性而被广泛应用。以单气室油气悬架系统为研究对象,考虑气体在油液中的溶解和掺混、油液可压缩性及内部密封摩擦等的影响,基于气体状态方程、油液孔口出流方程,建立其非线性数学模型,通过数学模型找出影响油气悬架输出特性的主要结构参数和工作参数;设计并搭建油气悬架试验台,在ADAMS中搭建试验台虚拟样机模型,在AEMSim中搭建油气悬架系统的液压模型,在Simulink中设计频率加权函数滤波器,通过ADAMS/AMESim/Simulink三者联合搭建分析模型;通过试验与仿真结果对比验证了模型的准确性;分析主要参数对其动态特性的影响规律,为实际设计提供了参考。