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基于多体理论的汽车悬架系统分析、设计与控制研究

悬架系统是汽车的一个非常重要的总成。悬架系统设计的成功与否是决定整车设计水平的关键因素之一。随着数学、力学、计算机信息科学等学科的发展而发展起来的多体系统动力学和智能控制理论为解决汽车悬架的分析、设计和控制问题提供了有力的工具。论文综述了多体系统动力学理论的发展、现状及其建模方法的特点,指出应建立多体系统模型进行整车和悬架系统的分析、设计和控制研究:总结了不同的控制方法在汽车半主动悬架控制中的应用,提出将基于遗传算法的模糊神经网络策略应用于半主动悬架控制中的思想。研究了悬架系统运动学分析方法。应用多体系统运动学理论对双横臂独立悬架进行了运动学分析;提出了基于运动学仿真的双横臂独立悬架导向机构的布置设计的方法和思路,首次将多体系统运动学和遗传算法理论应用于双横臂独立悬架导向机构的布置这一多目标优化设计问题中,利用所编制的软件进行了分析和设计。相关的实验结果证明了所提方法的正确性。提出了解决多体系统动力学方程求解过程中的违约问题的一  (本文共126页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中小企业管理与科技(上旬刊)》2009年02期
中小企业管理与科技(上旬刊)

汽车悬架系统振动控制的研究

0引言悬架系统是提高车辆行驶平顺性和安全性,减轻动载荷对汽车零件损坏影响的必要装置,但是车辆行驶的平顺性和操纵的安全性是相互矛盾的,由于道路条件的复杂性,传统悬架系统无法解决这一矛盾关系。自70年代以来,工业较发达的一些国家开始研究汽车悬架系统的振动控制。根据汽车悬架系统特点,对车辆所设计的悬架振动控制系统,既能使平顺性达到令人满意的程度,又可使汽车安全性达到最佳状态。这就要涉及到机械动力学、液体力学、电子技术、计算机技术等多学科的互相协调,以使现代汽车悬架系统的振动控制达到更高的水平。随着人们对汽车性能要求的不断提高,将对悬架系统提出更高的要求。使悬架系统适应不同的道路条件,保证汽车行驶平顺性和安全性势在必行。1确定控制方案汽车减振主要依赖于悬架系统,它由弹性元件和阻尼元件组成,传统悬架系统阻尼及刚度是在设计过程中确定的,而在汽车行驶中无法调整,这就使它不适应复杂的行驶工况和道路条件。通过采用电子技术来控制汽车悬架系统就可满足...  (本文共2页) 阅读全文>>

《工业控制计算机》2008年04期
工业控制计算机

汽车悬架系统的发展及控制

汽车悬架性能是影响汽车行驶平顺性、操纵稳定性和行驶速度的重要因素。车辆行驶的平顺性和操纵稳定性二者是相互矛盾的,传统的被动悬架系统无法对二者兼顾,取得最好的效果。随着电子技术、测控技术、机械动力学等学科的快速发展,使汽车悬架系统由传统被动隔振发展到振动主动控制。特别是信息科学中对最优控制、自适应控制、模糊控制、人工神经网络等的研究,不仅在理论上取得令人瞩目的成绩,同时已开始应用于汽车悬架系统的振动控制,使悬架系统振动控制技术得以快速发展。1汽车悬架概述汽车悬架一般是由三部分组成:弹性元件、减振器、导向机构。其中弹性元件起缓冲作用,减振器具有消振功能,导向机构负责导向,它们一起负责力的传导。汽车悬架的功能概括的说有以下四个方面:①对车身的支撑作用;②吸收来自地面的冲击,保护车架和车身;③减少汽车的跳动;④使转向稳定,乘坐舒适。为了满足对悬架系统提出的各种要求,在近二十多年来其发展异常迅速。悬架的结构形式有很多,分类方法也不尽相同。...  (本文共2页) 阅读全文>>

《大连交通大学学报》2008年03期
大连交通大学学报

汽车悬架系统混沌运动控制的几种方法

汽车悬架直接影响汽车的平顺性与舒适性,随着汽车向轻量化和高速化的发展,对悬架的要求越来越高[1],而混沌是指确定性系统中出现的类似随机的过程.80年代末开始,人们对混沌的研究主要停留在数学和物理学上.到了今天,人们逐渐认识到混沌运动对一些系统带来的危害,如混沌运动会使机电系统产生不规则的振荡,导致系统运动完全偏离目标,一些混沌甚至会给系统带来灾难性的后果.因此,人们渐渐认识到混沌控制的重要性.本文用几种方法对单频激励下汽车悬架系统中的混沌运动进行控制,并对控制效果进行比较.1悬架系统的力学模型及运动方程当仅考虑汽车悬架系统的平顺性时,可以假设其关于轴线左右对称,在汽车前、后轴悬架质量分配达到一定值时,如yρ/(ab)=1,式中yρ为绕y轴,即绕车体的纵轴线的回转半径;a和b分别为前、后轮至质心的距离.悬架系统可以简化为1/4车体质量和车轮两个自由度的系统,其力学模型如图1所示.根据杨绍普等人的研究及文献[2,3]可得到基于磁流变...  (本文共5页) 阅读全文>>

《机械设计与制造》2007年07期
机械设计与制造

具有滞后非线性的汽车悬架系统中的混沌及控制

汽车悬架系统一般由弹性元件和阻尼元件组成,安装在车桥和车轮之间,用来缓冲和吸收汽车在高低不平的路面上行驶所产生的振动,同时承受汽车转向时产生的侧倾力.因此,悬架系统是提高车辆行驶平顺性和安全性,减轻动载荷对汽车零件损坏的必要装置。以往分析汽车悬架系统多采用线性模型,但近年来由于对汽车的高速性、安全性、舒适性等要求不断提高,线性模型与实际系统之间的差异也变得越来越不容忽视,在高速情况下要求采用非线性模型来研究汽车悬架系统的振动和控制。自上世纪70年代以来,工业发达国家开始研究基于控制技术的主动/半主动悬架系统。近些年来,国内外提出了许多不同的悬架控制方法,典型的方法主要有自适应控制法[1]、最优控制法、预见控制法、智能控制法、复合控制法等。进入90年代,国外主动悬架的研究已经开始考虑实际系统的非线性特性及控制、非线性元件的作用效果,国内也开始注意这一动向并进行相应研究。文献[2]对汽车悬架系统的分段线性非线性振动机理进行了深入的研...  (本文共3页) 阅读全文>>

《科技情报开发与经济》2005年11期
科技情报开发与经济

汽车悬架系统亚谐共振时的非线性动力学特性研究

1建立汽车悬架系统的力学模型和运动微分方程我们仅考虑汽车悬架系统的平顺性时,假设其关于轴线左右对称,当汽车前轴、后轴悬架质量分配达到一定值时(如a籽by=1,其中:籽y为绕y轴,即绕车体的纵轴线的回转半径;a和b分别为前轮、后轮至质心的距离)。悬架系统可以简化为1/4车体质量和车轮两个自由度的系统,而在远离车轮部分,其固有频率在较低激振频率范围(如5H z),轮胎动变形很小,忽略其弹性和轮胎质量,其可简化为分析车身垂直振动的单自由度的1/4汽车悬架系统,如图1所示。考虑到弹簧在变形较大时为一非线性弹簧,当汽车悬架系统采用磁流变减振器时,根据杨绍普等人的研究及文献[1—2],可得到基于磁流变减振器的汽车悬架系统的运动微分方程:图1自由度1/4汽车悬架简化模型m咬x+k(1x-x0)+k(2x-x0)3+c(1觶x-觶x0)+c(2x觶-觶x0)3=0(1)其中:m为车体质量,k1为线性刚度系数,k2为非线性刚度系数,c1为线性阻尼...  (本文共3页) 阅读全文>>