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我国是一个国土面积很大的国家,不同地区基础设施的发展较不均衡。重大自然灾害大多发生在偏远地区。在一些山区、路况比较恶劣的地区,应急救援车辆的平顺性受到极大挑战,尤其是某些情况下救援车辆需要在行进中作业,这对车辆平顺性有着较高的要求,传统的悬架系统难以达到这个目标。采用主动悬架的汽车在不平路面行驶时,有利于对车身位姿进行控制。应急救援车辆大多采用多轴车辆,由于整车重量大、车身长、轮胎动载荷较大,所以车辆乘坐舒适性一般较差。目前对多轴车辆乘坐舒适性的研究大多集中在被动悬架,对多轴车辆主动悬架的研究较少。多轴应急救援车辆行驶在灾区较差的路面时,车辆舒适性较差。当多轴应急救援车辆在行进中作业时,对平顺性有较高的要求。研究多轴应急救援车辆的主动悬架技术对解决上述问题具有重要意义。本文结合国家重点研发计划课题“高机动应急救援车辆(含消防车辆)专用底盘及悬挂关键技术研究”(项目编号2016YFC0802902),设计三桥车辆主动悬架的控制器,以提高应急救援车辆的平顺性。本文的研究内容主要包括:第一,建立简化的数学模型。建立基于平顺性的九自由度被动悬架模型,并利用Trucksim软件建立三桥车辆动力学模型对其进行验证。结果表明所建九自由度数学模型能够较好地反映车辆的平顺性。基于此,建立基于平顺性的九自由度主动悬架模型,并结合所建数学模型与现代控制理论推导了模型的状态方程。考虑后文仿真需要,建立路面模型,介绍了悬架性能的评价指标。第二,设计应急救援三桥车辆主动悬架控制器。基于最优控制理论设计主动悬架控制器。为实现全状态反馈,引入卡尔曼滤波实现车辆状态估计,设计基于卡尔曼滤波的主动悬架最优控制器。第三,应用小生境自适应遗传算法优化主动悬架控制器。为解决主动悬架最优控制器中加权参数难以确定的问题,应用小生境自适应遗传算法对加权参数进行优化,提高控制器的性能。第四,主动悬架系统联合仿真。建立整车主动悬架系统的Trucksim-Simulink联合仿真模型,对被动悬架、经验式KFLQG主动悬架和NAGA-KFLQG主动悬架在不同工况下进行仿真,并对三种悬架的输出性能进行对比分析。结果表明NAGA-KFLQG主动悬架系统输出性能最优。第五,主动悬架dsPACE实时仿真。应用MATLAB/dsPACE进行实时仿真测试,对主动悬架的控制算法进行验证。以随机路面输入为例,对经验式KFLQG主动悬架和NAGA-KFLQG主动悬架系统进行实时仿真,并与被动悬架进行对比。经分析得到,本文设计的NAGA-KFLQG主动悬架具有良好的输出性能,可以有效改善车辆的平顺性。