磁流變半主動懸架系統(tǒng)及其控制研究

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1、學校代號10532學號S130210036分類號U46密級公開碩士學位論文磁流變半主動懸架系統(tǒng)及其控制研究學位申請人姓名黃自豪培養(yǎng)單位機械與運載工程學院導師姓名及職稱李偉平副教授學科專業(yè)機械工程研究方向汽車動力學與控制論文提交日期2016年05月16日學校代號：10532學號：S130210036密級：公開湖南大學碩士學位論文磁流變半主動懸架系統(tǒng)及其控制研究學位申請人姓名：黃自豪導師姓名及職稱：李偉平副教授培養(yǎng)單位：機械與運載工程學院專業(yè)名稱：機械工程論文提交日期：2016年05月16日論文答辯日期：2016年05月31

2、日答辯委員會主席：曹立波教授StudyontheSystemofMagnetorheologicalSemi-activeSuspensionanditsControlStrategybyHuangZihaoB.E.(ChangshaUniversityofScience&Technology)2013AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMechanicalEngineeringi

3、ntheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorLiWeipingMay,2016湖南大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進巧研究所取得的研究成果，。除了文中特別加Ｗ標注引用的內容外本論文不包含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。‘護作者簽名：襄日期：每＾月６日考、

4、學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留，、使用學位論文的規(guī)定同意學校保留并向國家有關部口或機構送交論丈的復印件和電子版，允許論文被查閱和借朗。本人授權湖南大學可臥將本學位論文的全部或部分內容編，可Ｗ采用影印入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于１、保密□，在年解密后適用本授權書。＾２、不保密因。＂，（請在ｙ？上相應方框內打?。崳娙纾簟叮迹拮髡吆灻菏綖槿掌冢耗辏牐犜氯眨崳妼熀灻蝗掌冢红叮迹赌暝拢奕眨崳娦模壌帕髯儼胫鲃討壹?/p>

5、系統(tǒng)及其控制研究摘要隨著社會的進步和科技的發(fā)展，人們對汽車整體性能的要求越來越高，懸架系統(tǒng)作為車輛行駛系統(tǒng)的一個重要組成部分，其性能的好壞直接影響到乘員的舒適性和安全性。傳統(tǒng)的被動懸架雖然能在一定程度上改善汽車的舒適性和操穩(wěn)性，但其結構參數(shù)并不能隨車輛的運行狀態(tài)而實時改變，這大大限制了它的使用；磁流變半主動懸架利用磁流變技術實現(xiàn)了減振器阻尼的實時調節(jié)，它具有響應速度快、動態(tài)調節(jié)范圍寬、能量損耗低及結構簡單等優(yōu)點，因而成為當今智能懸架研究的重點，受到了全球汽車生產(chǎn)制造商的青睞。本文采用理論分析和數(shù)值仿真相結合的方法，對磁流

6、變減振器的動態(tài)特性、半主動懸架控制策略及其子系統(tǒng)展開了研究。具體工作可分為以下幾個方面：（1）對磁流變減振器的流變機理、工作模式和力學模型進行了分析。針對參數(shù)模型及非參數(shù)模型的缺陷不足提出了改進型Bouc-Wen模型，而后在Matlab/Simulink中建立減振器的仿真模型并對其工作性能進行分析，結果表明該模型能較好的反應減振器的非線性滯回特性。（2）對路面不平度數(shù)學模型及隨機路面理論進行了分析，在此基礎上得到了基于白噪聲的四輪相關路面時域模型；通過對整車振動系統(tǒng)進行了合理簡化，根據(jù)拉格朗日方程，推導出整車七自由度動力

7、學方程，建立了磁流變半主動懸架數(shù)學模型；最后概述了整車系統(tǒng)性能評價指標并分析了各指標對車輛平順性和操穩(wěn)性的影響。（3）針對懸架系統(tǒng)非線性結構特點，分析了磁流變半主動懸架的兩種控制思路。而后基于整體控制思想，提出并研究了模糊控制、模糊PID控制和變論域模糊控制，設計了它們各自模糊控制器和模糊控制規(guī)則，并搭建了相應控制子系統(tǒng)模型；利用Matlab軟件對三種控制策略進行整車仿真，結果表明，三種控制策略均是有效的，它們能不同程度的提高整車的舒適性和操縱性，但是變論域模糊控制的整體控制效果更優(yōu)。這為以后磁流變半主動懸架的研究和開發(fā)

8、提供了參考和指導。關鍵詞：半主動懸架；磁流變減振器；數(shù)學模型；模糊控制；模糊PID控制；變論域模糊控制II碩士學位論文AbstractWiththedevelopmentofsocietyandtechnology,thedemandofpeopleonthecarridecomfortandseatcomforti