基于观测器的半主动悬架仿真和实车控制

基于Kalman滤波算法设计了一个状态观测器,利用测得的簧载和非簧载质量加速度信号估计半主动悬架的簧载质量绝对速度以及簧载和非簧载质量之间的相对速度,并且基于这两个速度构建了天棚控制策略.仿真和实车试验表明,该状态观测器能较准确地估计这两个速度信号;与被动悬架相比,天棚控制有效提高了悬架的平顺性.     

汽车前后悬架固有频率的匹配研究

本文从减小汽车纵向角振动出发，分析了前后悬架固有频率的匹配问题，给出了前后悬架固有频率比值与汽车质心位置，簧载质量分配系数ε的关系，并通过实例进行了４自由度模型的角振动分析。结果表明：匹配后的汽车俯仰加速度均方根值可减小约３０％。     

悬架系统的偏频误差分析和准主频计算

针对国内普遍用簧载偏频公式计算悬架频率时存在较大误差的问题,系统地对悬架的两个偏频进行了误差分析,拟出悬架系统的两个准主频计算公式以较准确地获得悬架系统的频率.其中,用不计非簧载质量的车身--车轮双自由度模型计算出的悬架频率,与第一主频的相对误差很小,可作为第一准主频来计算悬架频率;用非簧载偏频公式计算的频率,与第二主频的相对误差很小,可作为第二准主频.     

底盘无簧悬架刚度与悬架摩擦

根据工程实践,提出了通常在计算汽车底盘悬架系统的悬架垂直刚度时被简化的,但却很重要的无簧悬架刚度的概念,介绍了一种无簧悬架刚度的简易测量方法.由测量得到的无簧悬架刚度曲线的迟滞现象,引申出悬架摩擦的概念,分析产生悬架摩擦的原因,及其对行驶平顺性的影响.     

平板式检测系统在汽车性能测试研究中的应用

介绍了平板式车辆检测系统的基本结构和功能，以典型的VAMAG系统为例，对平板式车辆检测系统在汽车制动性能、悬架减振性能和整车质心高度及簧上质量纵向转动惯量等性能指标测试中的作用作了分析说明，并给出了实车试验结果，研究表明，平板式车辆检测系统可为汽车综合性能测试研究提供新的方法。     

汽车主动悬架和四轮转向系统的耦合分析及协调控制

针对汽车转向系统和悬架系统的相互作用,建立了转向动力学子模型、悬架动力学子模型以及考虑两者耦合效应的综合动力学模型.通过仿真分析发现:悬架系统主要通过轮胎动载荷引起轮胎侧偏力变化,从而引起转向特性发生显著变化;而转向系统则主要通过离心力影响簧上质量的侧倾运动,从而引起悬架运动特性发生变化;主动悬架与四轮转向协调控制系统在减小车身侧倾和前轮垂直载荷波动的同时,还能有效地改善车辆横摆响应和质心侧偏角响应.     

6自由度半车悬架解耦及其分层振动控制的研究

通过对6自由度半车悬架簧载质量的受力分析,推导出其前后1/4悬架间的定量耦合关系,并以其为基础构建分层振动控制算法.中央控制层以悬架质心处的垂向加速度和俯仰角加速度为控制目标,前后两个1/4悬架构成的两个底层分别采用H_∞和LQR控制策略,并接受中央控制层的协调指令.利用MATLAB的仿真表明,与传统控制相比,分层控制由于前后两个1/4悬架的控制量可以并行解算,计算时间大幅缩短,因而可针对路面激励实施详尽的控制,达到了改善车辆行驶平顺性的目的.     

基于后悬架扰度的载货汽车质量辨识研究

针对载货汽车质量辨识问题,设计了一种基于后悬架扰度的质量辨识算法。建立了基于后悬架扰度的质量辨识模型,分析了质心位置变化和坡道角度测量误差对汽车质量辨识的影响。通过建立货厢模型,制定不同类型货物的质量分布规则,模拟出不同载货种类和质量下质心分布情况,得到质心距前轴距离与载货质量之间的关系,提出了汽车质量辨识迭代算法。实车试验表明,所设计的汽车质量辨识算法能够有效估计整车质量,受货物种类和摆放位置的影响小。     

汽车最大侧倾稳定角的简化计算

汽车最大侧倾稳定角直观地反映了汽车的侧倾稳定性能,是影响汽车行车安全的一个重要指标。本文对国内外在汽车静态侧倾稳定性方面的研究现状进行了概括和总结,归纳了当前在汽车最大侧倾稳定角测量及计算方面存在的主要问题,并在此基础上建立了考虑悬架及轮胎变形的汽车静态侧倾简化模型,通过理论推导得出通过汽车质心高度计算汽车最大侧倾稳定角的公式,提出了一种考虑汽车悬架及轮胎变形时通过汽车质心高度换算最大侧倾稳定角的测量计算方法。     

磁流变半主动悬架的天棚控制方法研究

研究天棚控制方法对磁流变半主动悬架动力学的影响.根据磁流变减振器的力学特性,建立了二自由度磁流变半主动悬架模型,分析了在天棚控制方法下悬架的频率响应特性,并通过仿真分析了被动悬架和天棚控制悬架的平顺性.结果表明,天棚控制方法能有效降低簧载质量加速度和悬架动挠度,但是增大了轮胎动载荷.     

基于遗传算法的车辆悬架系统等效物理参数识别

针对车辆悬架系统的功能及物理特性,以车轴的运动为系统输入,对复杂的整车行驶模型进行了合理简化。以某型专用越野车辆为例,建立了簧载质量的3自由度振动模型,推导了簧载质量任意位置处的加速度频响函数;利用汽车试验场道路测试数据,通过遗传算法编写VC程序进行了数据拟合,得到了悬架系统在不同路面工况下的等效物理参数。实际应用表明,拟合结果具有较高的可信度。     

基于轴距预瞄的非匀速工况车辆悬架状态估计

为实现车辆在非匀速行驶时的悬架相对速度和簧上绝对速度估计，同时减小车载传感器的数量，构造了不考虑车轮动力学、以车轮垂直速度为输入的车辆悬架系统简化模型，设计了一种基于速度自适应轴距预瞄的结合卡尔曼滤波算法估计整车悬架相对速度和簧上绝对速度的方法。仿真结果表明，在车辆非匀速行驶通过低频正弦路面、减速带、凹坑以及典型随机路面时，所提出的方法可以准确估计车辆的悬架相对速度和簧上绝对速度，且速度自适应轴距预瞄的引入减少了传感器的使用数量。     

半主动悬架磁流变液减振器研究

针对Passat B5轿车前悬架,开发了双筒滑阀式磁流变液减振器,提出了簧载质量的绝对速度及其与非簧载质量间的相对运动速度估计算法,利用实测悬架参数和磁流变液减振器的非线性阻尼力特性,建立了带磁流变液减振器的半主动悬架模型。沥青路面试验结果表明:相对于被动悬架,采用磁流变液半主动悬架后车辆平顺性改善大于10%。     

安装ECAS和液压互联悬架的客车动态性能研究

客车因载质量大和质心高的特点难以兼顾操纵稳定性和平顺性,为此本文提出了一种侧倾构型的液压互联悬架(RHIS)与电控空气悬架(ECAS)相结合的新型悬架系统。首先,基于热力学理论建立了空气弹簧非线性模型并试验验证;基于质心定理、动量矩定理推导了整车9自由度动力学模型,建立了整车和RHIS的机械-液压耦合模型,并通过实车测试验证了模型;然后,设计了气囊模糊控制器以实现车身高度调节;最后,在常用的操纵稳定性和平顺性测试工况下仿真对比了新型和传统悬架系统的性能。结果表明,所提出的新型悬架系统可实现3挡车身高度调节,且在保持原车平顺性的同时明显改善了整车的操纵稳定性。     

基于参数自调整模糊控制方法的半主动空气悬架仿真分析

基于参数自调整模糊控制方法对半主动空气悬架系统进行了仿真分析和试验验证．以某空气悬架大客车1／4车辆模型为仿真对象，设计了参数自调整的模糊控制器，并以随机路面为输入、悬架动行程为约束条件、簧载质量振动加速度和车轮动载荷为评价指标，对模型进行了计算机仿真，同时依据仿真模型设计了空气悬架试验台。仿真和试验结果表明，当汽车行驶工况变化时，引入参数自调整模糊控制方法可以有效降低簧载质量振动加速度和车轮动载荷。     

基于ADAMS／Car的整车操纵稳定性影响因素探讨

针对轿车悬架系统对车辆操纵稳定性有较大影响,利用机械系统动力学分析软件ADAMS建立了带有转向系统的某轿车模型。通过改变汽车的质心高度、质心前后位置、前悬架刚度、整车载荷和前后轮的侧偏刚度等汽车结构参数,以转向盘转角阶跃输入为例进行整车仿真,利用得到的仿真曲线对比分析这些汽车结构参数对操纵稳定性所造成的不同影响。     

基于ADAMS/Car的整车操纵稳定性影响因素探讨

针对轿车悬架系统对车辆操纵稳定性有较大影响,利用机械系统动力学分析软件ADAMS建立了带有转向系统的某轿车模型。通过改变汽车的质心高度、质心前后位置、前悬架刚度、整车载荷和前后轮的侧偏刚度等汽车结构参数,以转向盘转角阶跃输入为例进行整车仿真,利用得到的仿真曲线对比分析这些汽车结构参数对操纵稳定性所造成的不同影响。     

最小均方自适应控制汽车主动悬架的仿真

根据汽车行驶平顺性和操纵稳定性的评价方法，确定簧上质量的加速度、车轮与地面间的动载荷以及簧上、簧下质量的动挠度为评价指标。选择LMS自适应滤波算法，通过调整自适应滤波器的权系数使二次性能指标达最小。针对简化的车辆模型，经过大量的仿真计算，确定主动悬架系统LMS自适应控制策略不仅计算简单，而且3项评价指标均得到显著的降低。结果分析表明，LMS自适应控制策略理论上在主动悬架系统中的应用是切实可行的。     

基于参数化的钢板弹簧悬架系统运动仿真

文章基于"参数化设计"、"SAE圆弧法",快速、准确、直观地模拟了多片簧钢板弹簧悬架系统的运动情况。对减振器、传动轴、稳定杆、吊耳等悬架零部件的设计及悬架系统的运动仿真,提供了便捷的途径。     

基于闭环形式的车辆减振器热学特性研究

为了解决某车辆被动悬架系统中减振器由于温升过高而漏油失效的问题,提出了车辆悬架系统机械特性与其热学特性相互耦舍的模型。采用MATLAB／Simulink建立闭环正反馈系统的热一机耦合模型,并通过仿真计算得到某车辆在多种工况以及不同悬架参数条件下减振器的温升特性曲线。研究结果表明：随着路面等级的下降、车速的提高、簧上质量的增大以及悬架刚度的减小,减振器的温度升高;车轮刚度对减振器温升特性影响较小;簧下质量对减振器温升特性无影响。