【摘 要】
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近年来随着汽车领域技术的快速发展,汽车行驶过程中的舒适性越来越重要。而汽车悬架性能的好坏,会对车辆的乘坐舒适性产生重要的影响。为了提高驾乘人员的舒适性,空气悬架技术逐渐被各大汽车厂商应用在汽车悬架上。为了研究空气悬架的力学性能和控制策略对悬架性能的影响,本文对某型号的膜式空气弹簧进行力学试验,然后以空气悬架数学模型和路面输入模型为基础,设计了空气悬架仿真模型。根据空气悬架的特性分析,设计了两种主动
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近年来随着汽车领域技术的快速发展,汽车行驶过程中的舒适性越来越重要。而汽车悬架性能的好坏,会对车辆的乘坐舒适性产生重要的影响。为了提高驾乘人员的舒适性,空气悬架技术逐渐被各大汽车厂商应用在汽车悬架上。为了研究空气悬架的力学性能和控制策略对悬架性能的影响,本文对某型号的膜式空气弹簧进行力学试验,然后以空气悬架数学模型和路面输入模型为基础,设计了空气悬架仿真模型。根据空气悬架的特性分析,设计了两种主动控制器,最后对空气悬架主动控制系统仿真分析。分析结果表明施加主动控制的悬架性能优于被动控制悬架,验证了控制策略的有效性。主要的研究内容如下:（1）对空气悬架系统的非线性力学特性进行了理论分析,并对某型号的空气弹簧进行了力学试验,试验分为静态和动态特性试验,分别得到多种工况下空气弹簧的力学特性和相关参数。然后建立空气弹簧的AMEsim仿真模型,对试验结果的准确性进行验证分析。（2）汽车悬架系统的模型复杂,可以简化空气悬架模型进行研究,本文对随机路面输入模型展开研究,建立了随机路面的时域模型并进行仿真分析。然后以空气弹簧和空气悬架的数学模型为基础,搭建了空气弹簧、被动悬架以及1/4空气悬架仿真模型,并给出评价空气悬架性能的指标。（3）控制系统的设计对悬架系统十分重要。因为悬架本身具有良好的非线性特性,本文分别设计了模糊控制器和自适应模糊PID控制器,并建立了以两种控制器为基础的空气悬架Simulink仿真模型。（4）以空气悬架仿真模型为基础,将所设计的控制器与悬架模型进行结合,可以得到悬架主动控制系统的模型。将车辆和随机路面的参数信息输入到主动控制的Simulink仿真模型中,进行时域内的仿真研究。仿真结果表明,所提出的两种主动控制策略相较于被动控制悬架能有效提升空气悬架的各项性能,验证了所提控制策略的有效性。本文对空气悬架进行了力学试验,可知空气悬架具有优异的非线性力学特性。以试验得到的参数为基础对空气悬架建模仿真,结果表明本文所提出的控制策略在提升空气悬架性能方面具有可行性,可为今后空气悬架的研究提供一些参考。
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