【摘 要】
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主动悬架可以根据系统输入和输出对作动器作动力进行最优反馈控制,从而有效提升悬架系统的隔振性能,极大提高车辆乘坐舒适性和行驶安全性,具有重要的研究意义。为降低主动悬架系
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主动悬架可以根据系统输入和输出对作动器作动力进行最优反馈控制,从而有效提升悬架系统的隔振性能,极大提高车辆乘坐舒适性和行驶安全性,具有重要的研究意义。为降低主动悬架系统的能耗,本文以基于三档阻尼可调减振器的并置式主动悬架作为研究对象,针对传统控制方法难以解决主动悬架在大范围工况下获得良好动态性能的问题,提出采用阻尼多模式切换控制方法构建并置式主动悬架新型控制系统。根据车辆实际运行特性和悬架系统控制功能要求,本文的主要内容将围绕主动悬架阻尼多模式切换控制系统建立、主动悬架作动力最优控制器设计以及系统整体控制性能验证等工作进一步展开。 构建主动悬架阻尼多模式切换控制系统。基于三档阻尼可调减振器,确定了“软”、“中”、“硬”三种阻尼工作模式,根据车辆最优运行状态,制定阻尼工作模式间切换控制规则及主要切换参数,在此基础上,通过Simulink/Stateflow进行阻尼多模式切换控制系统的设计,仿真验证了切换控制系统的实际性能,实现了并置式主动悬架阻尼工作模式的有效切换。 设计主动悬架作动力局部最优控制器。建立了并置式主动悬架半车动力学模型,确定了不同阻尼模式下的主动悬架控制目标,引入线性二次型最优控制理论,进行主动悬架作动力局部控制器设计。验证了作动力局部控制器的有效性,同时分析了系统在典型道路行驶工况下的整体切换控制性能以及系统能耗降低效果。 开发了基于dSPACE的并置式主动悬架阻尼多模式切换控制系统快速控制原型试验平台,制定了系统整体试验方案,搭建了系统试验台架,并完成了台架试验。通过分析对比不同行驶工况下控制前后的簧载质量垂直加速度、悬架动行程、轮胎动载荷试验结果,验证了的控制系统的有效性和可靠性。
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