轮毂驱动电动汽车半主动悬架的优化与控制研究

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随着汽车的保有量日渐增加,因为汽车尾气的排放而导致的环境污染问题愈发引起世界各国的关注,电动汽车具备环保、能源可再生且噪音小等特点,受到世界各国的推广。其中,轮毂驱动电动汽车由于其制动、驱动及传动系统的高度集成、简易的底盘结构等优势,成为现代新能源汽车的重要发展方向,但由于轮毂驱动电动汽车的驱动电机位于轮毂内部,导致汽车的非簧载质量相比于燃油汽车要大很多。而现如今,大部分电动汽车仍然使用传统燃油汽车的悬架系统,并没有针对轮毂驱动电动汽车的特点对悬架进行改进,因此根据轮毂驱动电动汽车的特点对悬架进行优化至关重要。本文对半主动悬架控制策略进行研究,对悬架系统采用智能控制,使其根据路况信息与车辆状态对可控阻尼进行实时调节,从而优化车辆行驶平顺性和操控稳定性;使用Adams\Car仿真软件发现硬点位置与车轮定位参数之间的联系,通过灵敏度关系修改硬点位置,优化车轮定位参数,使车辆行驶平顺性和操控稳定性达到理想状态。本文主要研究内容包括:(1)建立精确度较高的1/2车辆半主动悬架模型,在simulink中建立仿真模型;为准确表达车辆所受到的路面激励,基于滤波白噪声法对路面激励进行建模并分析。(2)为使半主动悬架中的可控阻尼能够实时并准确的调节其数值,通过模糊控制理论,根据车辆状态制定模糊控制规则,设计模糊PID控制器,并使用粒子群算法优化控制器参数。(3)建立二自由度四轮转向系统模型,分析其动力学特性;基于横摆角速度反馈信息和模糊控制设计了一种四轮转向控制系统,并以质心侧偏角和横摆角速度为评价指标,与前轮控制转向系统和横摆角速度反馈控制转向系统进行比较。(4)根据车辆硬点位置使用Adams/car建立麦弗逊前悬架的虚拟样机模型,并进行双轮同向跳动实验;对悬架硬点位置进行灵敏度分析,根据分析结果优化硬点位置坐标,对优化后的悬架进行仿真分析,对比优化前后悬架的车轮定位参数。
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