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《汽車磁流變半主動懸架系統(tǒng)的聯(lián)合模態(tài)控制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)第19卷第3期振動工程學報V01．19No．31111篁!旦!呈竺三呈皇!呈!蘭皇望壘呈呈曼墜墅呈竺壘塑：蘭呈：!!!!汽車磁流變半主動懸架系統(tǒng)的聯(lián)合模態(tài)控制王波1’2，王榮秀3，殷學綱2，陳偉民4，廖昌榮4，余淼4(1．重慶工學院數(shù)理學院，重慶400050；2．重慶大學工程力學系，重慶400044；3．重慶工商大學計算機學院，重慶40006734．重慶大學光電工程學院，重慶400044)摘要：提出了帶有4個磁流變可控阻尼器的汽車半主動懸架的7+k自由度動力學模型及其閉環(huán)控制方程．基于此模型，用2個
2、可控阻尼器對系統(tǒng)的兩個最大的模態(tài)實施獨立模態(tài)控制，而另外兩個可控阻尼器則對其余的模態(tài)實施耦合模態(tài)控制，并實時地根據(jù)傳感器所獲得的相關(guān)信息提取系統(tǒng)的模態(tài)坐標，實時跟蹤最大模態(tài)，切換主控模態(tài)，并對其實施獨立模態(tài)控制。這種獨立／耦合模態(tài)聯(lián)合控制方法，可以較好地發(fā)揮獨立與耦合模態(tài)控制的優(yōu)點而避免其缺點。仿真實例證實了獨立／耦合模態(tài)聯(lián)合控制具有比單獨采用獨立模態(tài)控制及耦合模態(tài)控制時更好的控制效果。關(guān)鍵詞：汽車；半主動控制；磁流變阻尼器；聯(lián)合模態(tài)控制中圖分類號：TP273文獻標識碼：A文章編號：1004—4523(20
3、06)03—0313—06引言隨著人們對乘座舒適性要求的提高，對汽車行駛平順性問題的研究也越來越引起人們的關(guān)注。磁流變可控阻尼器具備能耗小、設(shè)備相對簡單、可以在毫秒級內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)等優(yōu)點，因而成為對汽車懸架系統(tǒng)實施半主動控制的首選作動器，對汽車磁流變半主動懸架的研究己成為汽車平順性問題研究的一個熱點‘1～8。。目前，在對汽車平順性問題的研究中較常用的車輛動力學模型是2自由度模型，其最大優(yōu)點是簡單，只考慮車身垂直方向的位移，且將四個阻尼器(車輪與部分車架及其連接部件等)簡化為各自獨立的二自由度系統(tǒng)，各種控制方
4、法易于實現(xiàn)，但2自由度模型是一種較簡化的模型，舍去了部分系統(tǒng)動力學特征信息(如車身的側(cè)傾與俯仰)，因此不是一種較理想的汽車動力學模型。較合理的動力學模型是全車模型，即7自由度模型[2’5]，但這種模型沒有考慮到車上乘員或貨載的變化，而這些變化對車輛的動力學特性有較大的、明顯的影響，因此也會對其閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制律及控制效果有一定的影響?；诖?，本文提出了7+是自由度模型——即在全車模型的基礎(chǔ)上，再考慮司機乘座系統(tǒng)(8自由度模型)和各個乘員一座椅系統(tǒng)[9]。這樣一種模型能較全面地反映車輛舒適性研究中所感興趣的
5、問題——乘員(質(zhì)量)的垂直振動，車身的垂直、俯仰及側(cè)傾振動，以及車輪的跳動。由于一般只在4個車輪懸掛處各安裝1個磁流變可控阻尼器，作動器數(shù)量受限，這對于多自由度動力學系統(tǒng)模型在系統(tǒng)的物理空間中對其實施振動主動控制，并要滿足可控性與可觀性的要求存在很大的困難，因此，7+五自由度模型不易在物理空間中實現(xiàn)系統(tǒng)的控制律設(shè)計。但是如果考慮到多自由度線性振動系統(tǒng)的模態(tài)疊加原理，對于車輛的多自由度動力學系統(tǒng)，對其實施模態(tài)控制應(yīng)該是一種合理與可行的選擇，而且在模態(tài)空間可以實現(xiàn)最優(yōu)控制。模態(tài)控制方法一般可分為獨立模態(tài)控制與耦
6、合模態(tài)控制口引，其中獨立模態(tài)控制具有計算量小、設(shè)計方便、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，但要求較多的作動器(其數(shù)量至少應(yīng)等于受控模態(tài)數(shù))；耦合模態(tài)控制則可用較少的作動器控制較多的模態(tài)，但其計算量較大、設(shè)計與實施較困難。若對系統(tǒng)的受控模態(tài)中少數(shù)的模態(tài)(模態(tài)坐標較大者)實施獨立模態(tài)控制，而對其余受控模態(tài)實施耦合模態(tài)控制，這樣一種將獨立模態(tài)控制與耦合模態(tài)控制相結(jié)合的控制方法可以在相當大的程度上保留兩者的優(yōu)點而克服其不足。1汽車7+七自由度動力學模型1．1汽車半主動懸架的7+七自由度模型若以小轎車為研究對象，則其(7+志)模型就是
7、11(7+4)自由度動力學模型，如圖1所示。收稿日期：2005—09—02；修訂日期：2006—02—15基金項目：國家自然科學基金重點資助項目(51035030)；重慶工學院博士基金資助項目(2004ZD89)對于新人們來說，一輛裝飾著鮮花和彩帶的漂亮婚車是結(jié)婚過程中必不可少的，而氣派大、空間大的豪華婚車陣容則更能一圓渴望的夢想。在這個追求個性化的年代，選擇什么樣的婚車，不僅渠道多，價格差異也大，就看新人們以怎樣的經(jīng)濟實力和巧妙心思來勾畫新生活的開始了?；檐嚨陌l(fā)展自行車、拖拉機、大客車、桑塔納、凱迪拉克…
8、…不同時代流行不同的婚車。幾十年來婚車的變化，折射的是百姓幸福生活的變遷史。60年代接新娘得用自行車流行婚車：自行車http://www.hzmeizhilv.com/時代的車輪邁入了上個世紀70年代，婚車的輪子也發(fā)生了質(zhì)的變化，在馬達轟鳴聲中，拖拉機成為了無數(shù)年輕人的流行婚車。70年代接新娘有了“機動車”流行婚車：拖拉機、卡車從自行車到拖拉機，婚車的輪子在發(fā)生變化的同時，也預示著美好的生活在提速，而這種速度提升
