阻尼连续可调的油气悬架设计与试验

为了适应不同路况车况,针对某多轴重型车辆,设计了阻尼连续可调油气悬架,利用流体力学理论,推导了主要阻尼阀的数学模型,在对其结构和原理分析的基础上,建立了悬架系统数学模型。通过仿真及台架试验,验证了阻尼连续可调功能的可行性及悬架系统数学模型的正确性。悬架系统阻尼力与比例溢流阀电压成正比,通过对比例溢流阀电压的控制实现悬架系统阻尼连续可调,为后续的基于整车平顺性的阻尼连续控制研究提供理论基础。     

被动天棚阻尼悬架降阶与优化

采用基于Routh稳定判据的Pade逼近法对被动天棚阻尼悬架系统进行降阶,寻找阶次低、元件少的ISD悬架结构。建立四分之一悬架模型,运用统一目标函数的遗传算法优化结构的参数,对比分析了传统被动、被动天棚阻尼和降阶ISD三种悬架系统的性能。结果表明,与被动天棚阻尼悬架相比,降阶ISD悬架的车身加速度、轮胎动载荷和悬架动行程均方根值都不同程度逼近被动天棚阻尼悬架,能够实现被动天棚阻尼悬架的主要性能,说明经降阶优化的ISD悬架综合性能可以接近被动天棚阻尼悬架,研究结果从理论上验证了基于Routh稳定判据的Pade逼近法的有效性。     

基于机电惯容的车辆ISD悬架的分数阶控制系统

为改善车辆惯性容器弹簧阻尼(ISD)悬架隔振性能,改善驾驶平顺性,建立了一个1/4比例的悬架动力学模型.以乘坐舒适性为目标,搭建悬架分数阶比例积分微(PID)控制系统.考虑车身加速度、悬架动行程和轮胎动载荷等指标,用多目标遗传算法,优化求解模型参数.在Matlab/Simulink中仿真分析了悬架动态性能.结果表明:相...     

基于天棚控制的半主动悬架建模及稳定性分析

为探究时滞因素对开关天棚控制半主动悬架动态稳定特性的影响,以含时滞的开关天棚控制半主动悬架模型和时滞微分方程理论为基础,并运用Lyapunov稳定性理论,提出该悬架控制系统失稳临界时滞求解的理论分析和数值计算方法;利用数值解法求得不同被动基值阻尼和可切换阻尼减振器阻尼系数下悬架系统的失稳临界时滞量及全(非全)时滞渐进稳定域;最后,通过建立含时滞开关天棚控制半主动悬架系统仿真模型,分析得到时滞对半主动悬架动特性的影响规律。结果表明,当时滞量达到临界值时,悬架系统稳定性将严重恶化。本研究为含时滞开关天棚控制可切换阻尼半主动悬架控制系统的时滞补偿及其稳定性控制策略的制定奠定基础。     

越野车油气悬架的建模与试验研究

在考虑沿程压力损失、局部压力损失和活塞杆与密封装置间的动摩擦等情况下,建立了某越野车用油气悬架非线性模型。通过仿真,研究阻尼阀系的参数对油气悬架阻尼特性的影响。结果表明,在其他参数不变的情况下,可通过更换具有不同锥角的阀芯,方便地获得不同的阻尼特性。仿真结果与试验数据基本吻合,验证了所建油气悬架数学模型的正确性。     

随机路面激励下车辆系统参数对汽车行驶平顺性的影响研究

基于汽车系统动力学和随机振动理论，建立了简化的人体-座椅、车身及车轮3-DOF车辆振动模型，采用线性滤波白噪声法建立了路面激励模型，并仿真分析了常见C级路面的不平度特性。以C级随机路面激励为车辆振动系统输入，运用变步长四阶Runge-Kutta法求解了车辆系统数学模型。在时域和频域两方面，仿真分析了座椅刚度、阻尼，悬架刚度、阻尼及轮胎刚度对座椅、悬架性能的影响，以及路面不平度和车速对座椅垂向加权加速度的影响。得出了座椅加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷功率谱密度随座椅刚度、阻尼系数，悬架刚度、阻尼系数及轮胎刚度变化的规律。     

考虑边界约束的阀控阻尼可调半主动悬架显式混杂模型预测控制

针对阀控阻尼可调半主动悬架减振器输出阻尼力存在的边界约束,引入混合逻辑动态理论,建立半主动悬架混杂系统整车模型。确立半主动悬架模型预测控制的二次型目标函数,采用多参数规划技术显式求解半主动悬架混杂系统模型预测控制问题。在随机路面输入工况下进行仿真验证结果表明,阀控阻尼可调半主动悬架的显式混杂模型预测控制能在兼顾操纵稳定性的同时,有效改善车辆的乘坐舒适性。     

油气悬架整车的振动状态观测器设计

针对油气悬架阻尼实时控制中的车身振动状态测量问题,建立了油气悬架整车7自由度振动模型的状态方程,并基于该状态方程设计了油气悬架整车振动状态观测器。该状态观测器以油气悬架油缸压力为输入,以悬架动行程误差作为反馈,通过设计观测器的反馈增益,使得观测器状态能够跟踪被观测车辆的真实状态。状态观测值与试验测试值的对比表明,所设计的状态观测器能够有效观测出油气悬架车辆的振动状态。     

应用于车辆实时动力学仿真的悬架模型

针对车辆动力学实时仿真的要求提出一种新的悬架建模方法。将悬架系统视为车身与车轮之间的无质量复合约束，利用悬架杆系的多体运动学模型和准动力学模型来分析悬架系统的运动和力学传动特性，从而悬架动力学问题简化为代数方程组的求解。与基于侧倾／力矩中心理论建立的等交悬架模型相比，该方法可分析悬架杆系内部作用力，并能更准确地描述悬架在水平方向的约束作用；与应用传统多体动力学理论建立的模型相比，该方法解决了仿真实时性的问题。基于这种方法建立了国产某轿车麦弗逊式悬架模型，并将仿真结果和道路试验及ADAMS仿真结果进行了对比，有较好的一致性。     

油气弹簧非线性特性对车辆平顺性的影响分析

推导并建立了某工程车辆油气弹簧的非线性刚度和阻尼特性的数学模型，并将其导入到车辆模型中。根据汽车悬架质量分配特点．将汽车简化为两自由度的舣质量振动系统，对此两自由度模型的车轮加速度、车身加速度和悬架动行程进行了仿真从仿真结果可以看出，非线性油气弹簧能很好地衰减由路面传递来的振动。分析了刚度和阻尼的变化对车辆平顺性的影响。     

油气弹簧可调阻尼阀系设计及特性试验

基于某型车辆参数,设计了一种采用电磁阀控制的阻尼可调油气弹簧,并对其结构与T作原理进行了分析.按照车辆悬架最佳阻尼匹配要求.利用开阀流量、压差和阀开度之间的关系建立了油气弹簧可调阻尼阀系参数模型;利用薄壁小孔节流理论得到了油气弹簧节流孔的设计方法.对油气弹簧可调阻尼阀系参数进行设计并进行了阻力特性试验.结果表明,该油气弹簧可调阻尼阀系参数设计方法正确,通过电磁阀组合控制实现阻尼三级可调效果明显.     

重型牵引车空气悬架系统减振器最佳阻尼特性匹配

车辆悬架系统的阻尼决定车辆悬架的特性,对车辆行驶平顺性和安全性具有重要影响。为了设计车辆的最佳减振器,利用悬架系统的最佳阻尼比,分析前后悬架系统减振器最佳阻尼系数,建立减振器最佳速度特性数学模型。利用多体动力学软件ADAMS/Car模块建立了重型牵引车整车刚柔耦合多体动力学模型,进行整车平顺性仿真分析和悬架系统动力学仿真。匹配结果表明,对该悬架系统,减振器所做的匹配设计是正确有效的,改善了悬架系统的运动特性和整车平顺性。     

可调减振器阻尼控制与半主动悬架的试验研究

建立车辆半主动悬架1/4模型,提出可调减振器阻尼控制的实现方法,设计半主动悬架台架试验系统。在可调减振器试验的基础上,建立了可调减振器阻尼与步进电机转角之间的关系。最后,对半主动悬架1/4物理模型进行了台架试验。结果表明,试验系统稳定可靠,阻尼控制易于实现,半主动悬架能较好地适应不同的路面输入,为半主动悬架及控制系统的进一步研究奠定了基础。     

轿车悬架阻尼二阶最优控制设计方法研究

本文以半动悬架与二阶最优控制理论为基础，通过被动悬架阻尼的主动力表示，结合对最优控制力的分解以及最优评价指标，振动加速功率谱密函数与系统振动阻尼之间的关系的研究，建立了多自由度汽车振动系统在随机输入下以振动加速度功率谱密度函数极小为目标的悬架最优减振器阻尼参数的方法，并给出了７自由汽车振动最优减振器阻尼设计实例。     

基于多体系统动力学的微型客车操纵稳定性DOE优化设计

利用多体系统动力学软件ADAMS建立了某微型客车动力学模型,并应用该模型对整车操纵稳定性进行了仿真分析.结合仿真数据利用ADAMS/Insight模块对前、后悬架系统中的刚度和阻尼进行了正交DOE优化,通过对优化结果的分析提出前、后悬架系统刚度值和阻尼值的3组合理匹配组合,最后通过3种组合在试验样车上的主观评价结果确定了前、后悬架刚度值和阻尼值.     

基于ADAMS／CAR的某轿车悬架优化设计

汽车悬架系统为一多体系统，部件之间的运动关系十分复杂，传统的人工计算很难将悬架的各种特性表述清楚。以国产某轿车为例，应用多体运动学与动力学仿真软件ADAMS中的CAR专业模块建立该车的前后悬架多刚体模型，对其悬架的各种性能进行了仿真分析，研究了悬架几何参数对汽车操纵稳定性的影响，在理论验证的基础上揭示了该悬架的运动规律，在进行优化分析的同时还提出了改进的意见。     

基于闭环力反馈原理的非线性液压主动阻尼悬架模型的研究及优化设计

本文在理论上建立了一套基于主动力反馈原理的新型主动阻尼悬架的设计和优化方法。首先提出了该主动阻尼悬架的实现模型，该模型是在传统的液力减振器的基础上，应用半主动控制的思想，结合力反馈的原理建立起来的内部液压反馈阻尼网络模型。理论优化分析和计算机仿真表明，通过该液阻网络模型，即可以实现电控的主动阻尼悬架的功能，它可以根据汽车行驶路况的好坏，自适应地调节悬架阻尼大小以实现主动阻尼悬架的最优控制。     

某轿车悬架系统的载荷仿真分析

基于多体动力学理论建立了某型轿车后悬架的刚柔耦合动力学模型,将采集的某试车场比利时路面不平度信号作为路面激励输入,对悬架系统进行了动态仿真,并用已有道路试验数据,包括后桥垂向加速度和悬架动行程验证了模型的正确性.最后,基于经验证的悬架动力学模型,对关键部件的受力状况进行了全面仿真,确定了悬架系统各部件承受的主要载荷形式,可为悬架系统载荷谱采集测点的选取提供参考.     

采用最小信息损失方法的汽车主动悬架控制器降阶研究

针对汽车悬架系统控制器阶数高、工程上难以实现的问题,建立了整车7自由度主动悬架模型,考虑人体对振动的敏感频段,设计了H∞加权控制器,以保证闭环系统稳定且具有较好的抗干扰性能.基于最小信息损失方法对20阶主动悬架控制器进行降阶研究.通过对降阶前后主动悬架闭环控制系统频域特性和乘坐舒适性的对比表明,将20阶主动悬架控制器降至8阶后,控制器状态的能控与能观信息损失之和小于50％,且悬架控制系统仍具有十分相近的控制性能.     

四级阻尼可调式液压互联悬架系统性能研究

提出了一种新型四级阻尼可调式液压互联悬架 （FDAHIS） 系统。FDAHIS系统在被动液压互联悬架系统的阻尼阀上并联了两个常通孔面积不同的电磁开关阀,通过反馈控制策略控制电磁阀开闭状态,调节系统液压流量,从而实现阻尼四级可调。为了研究该系统性能,建立FDAHIS系统模型和七自由度整车模型。通过系统单元台架试验对该模型进行了验证。整车仿真结果表明,与被动的液压互联悬架 （HIS） 系统相比,FDAHIS系统在车辆行驶平顺性和抗俯仰性能方面表现更佳。