基于平顺性ecas系统阻尼模糊-pid控制的研究

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1、江苏大学工程硕士学位论文摘要随着对汽车性能要求的不断提高和汽车技术的日益发展，提高汽车高速行驶时的行驶平顺性和乘坐舒适性成为汽车工业的研究热点，汽车悬架由弹性元件、减振器和以及导向机构组成。传统被动悬架的刚度与阻尼设计时一旦选定便无法改变。汽车在使用过程中，载荷、车速以及路况等行驶状态会有较大变化，被动悬架难以适应复杂多变的行驶工况，因而半主动悬架的研究日益受到汽车工程界的普遍重视。将空气弹簧和可调阻尼减振器相结合，构成半主动空气悬架系统，充分发挥空气弹簧变刚度、低自振频率等优点，通过控制器调节减振器的阻尼，使车辆在不同路况下均能获得较理想的振动特性。本文以某型汽车用半主动空气悬

2、架作为研究对象，从悬架结构与工作过程分析、基于多能域理论的悬架系统建模与验证以及半主动空气悬架模糊一PID控制策略设计与仿真等方面展开高性能半主动空气悬架机理的研究，进一步推广半主动空气悬架的应用。1．介绍了某型半主动空气悬架的结构与组成，并分析其工作过程；研究了可调阻尼减振器油液的流动状况，掌握了减振器阻尼调节功能实现的原理。通过拆解该型悬架系统，获得了悬架系统零部件尺寸参数。2．建立了空气弹簧与可调阻尼减振器的数学模型。通过对空气弹簧结构和特点的分析，认为空气弹簧有效面积几乎无变化，建模过程中采用气缸等效替代空气弹簧，结合热力学和流体力学相关理论，建立了空气弹簧的数学模型。通

3、过分析减振器内的油液流动，利用管嘴流动方程、环形缝隙流动方程等流体力学原理建立了可调阻尼减振器的数学模型。在AMESim环境下，基于多能域理论搭建了可以完整实现空气悬架系统全部功能的仿真模型。进行了该型半主动空气悬架的特性试验，获得了悬架系统刚度、阻尼等特性参数。将仿真结果和试验结果进行对比，认为所建立的模型能够较好地仿真悬架系统特性，具有一定的准确性。3．通过对车身振动特性的研究，为了克服非线性系统的影响，优化悬架系统在不同工况下的振动，选择模糊．PID联合控制方法来设计悬架系统的控制器。在Matlab／Simulink环境下建立1／4车模型，将其与AMESim环境下的空气悬架

4、模型相连接，进行AMESim和Matlab／Simulink联合仿真。过对施加模糊．PID联合控制基于平顺性的ECAS系统阻尼模糊一PIB控制研究前后悬架性能差异的分析，认为施加模糊一PID控制能够较好地提高车辆的行驶平顺性和乘坐舒适性；通过分析施加控制后的车辆在不同工况下的振动，认为所设计的模糊．PID控制器具有良好的适应性。关键词：半主动空气悬架，可调阻尼，建模仿真，特性试验，模糊．PIDII江苏大学工程硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofautomotivetechnologyandincreasingvehicleperformancere

5、quirements，improvingridecomfortofhighspeedandcomfortofaresearchfocusoftheautomotiveindustry．Vehiclesuspensioniscomposedofelasticcomponents，andsteeringmechanismofdamper．Traditionalvehiclesuspensionuseshelicalsprings，guidingmechanismanddamper,itsstiffnessanddampingratedoesnotchangeinthestroke．T

6、raditionalvehiclesuspensionparameterstoadjustthechangingworkingconditiondynamically,howeverthecombinationoftheairspringandadjustabledamperformsairsuspension．AirsuspensionCanbringtheairspringandadjustabledamperintofullplaytohavebetterperformanceindifferentworkingcondition．Onetypeofsemi-activev

7、ehicleairsuspensionischosenastheobjectofresearch．Themaincontentofthedissertationaretheanalysisofstructureandstroke，themodelingandtestofthesuspension，andthedesignandsimulationofFuzzy-PIDcontroller．Theobjectofdissertationisresearchingtheworking