车辆主动悬架的建模与控制仿真研究开题报告

 2021-08-08 02:09:39

全文总字数:1585字

1. 研究目的与意义

随着技术的进步,汽车电子控制的应用越来越广泛,汽车的主动悬架通过改变减振器的刚度,能协调汽车的舒适性和操作稳定性。课题要求掌握汽车主动悬架的原理和控制方法,着重对主动悬架的性能指标进行优化控制。该设计主要利用Simulink对主动悬架建模,利用最有控制理论进行最有控制其的设计,获得控制效果。课题以汽车理论和控制理论为基础,Matlab的Simulink软件为载体,对主动悬架进行建模与控制仿真研究,进行优化。

2. 国内外研究现状分析

1、国内

相比较国外,国内对主动悬架的研究才刚刚起步。只有国内各大高校及国产品牌自主研发中心在研究。伴随着我国汽车市场的快速发展以及人民生活水平的提高,人们对于车辆性能的要求越来越高。尤其是对汽车平顺性的要求越来越高,这促使了主动悬架研究的蓬勃发展。目前,大多数主动悬架的研究还是着眼于汽车主动悬架控制策略的仿真研究,方宗德、寇发荣等人研究了基于电动静液作动器的主动悬架系统,并针对该系统搭建了相应的测试平台;潘双夏等搭建了1/4悬架测试平台。而各大车企不仅进行控制算法的研究,同时还对主动悬架产品进行开发研究,如宇通客车于2004年集成社会优势资源、以新型变 href="http://yp.xcar.com.cn/wiki/detail_526.html" 阻尼减振器和变刚度气囊为载体,成功研制出半主动悬架系统。同时部分大学开始联合车企,一起进行产品的开发研究及试验。尽管目前国内市场中拥有主动悬架的车仅占很小的比重,但相信在不久的将来,随着国内主动悬架技术的提升,主动悬架的应用会越来越多。

2、国外

1954年,GM公司的ErspielLabrosse最先提出主动悬架的构想,之后在进一步的研究中A.G提出可以将反馈回的信号输入到一个控制液压缸的伺服阀中,并以此来实现对悬架的最佳控制,使悬架的性能在各种路况和车况下都达到最优。之后在1973年国外研究人员提出了半主动悬架的概念;1976年全状态反馈最优控制理论融入到主动悬架的研究当中;1984年利用部分状态反馈最优控制构造了次最优反馈阵;随后车辆二自由度模型又被扩充为四自由度模型,更加完善地研究了主动悬架的控制。在上世纪实车应用方面,国外研究出了液压-气动悬吊系统,利用液压油和氮气组合完成弹簧的动作,这种系统可以提供较好的性能但由于制造过于复杂、成本较高,最终没有普及。90年代,尼桑公司在其生产的Q45车型上也开始配备液压主动悬架。近年来,随着技术水平的提高,梅赛德斯-奔驰汽车于2002年在空气悬架的发展中实现新的突破,开发出时尚型双功能空气悬挂系统,该系统由空气悬挂系统和自适应阻尼系统集合而成,同时实现了对弹簧软硬和内部空气强度的双重控制。此外福特、奔驰等公司都在一直致力于主动悬架系统的开发研究。总体而言,国外研究水平依旧高于国内。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

1.确定主动悬架的研究方案及基本模拟参数;

2.根据主动悬架的构造,确定主动悬架的研究模型;

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4. 研究创新点

分析了随机线性二次最优控制理论的可控可观性。

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