半車(chē)懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)解耦控制研究.pdf

1、可控懸架系統(tǒng)能夠同時(shí)提高車(chē)輛駕乘舒適度與操控安全性，因而具有出色的綜合懸架性能，從上世紀(jì)五十年代起，就是國(guó)際車(chē)輛工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)課題之一。整車(chē)懸架系統(tǒng)一般由四組“四分之一”車(chē)輛懸架子系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)QC）組成，各懸架子系統(tǒng)間存在強(qiáng)耦合特性，對(duì)整車(chē)垂直、俯仰和側(cè)傾三種運(yùn)動(dòng)的懸架性能有重要的影響，對(duì)車(chē)輛多組懸架子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制迄今尚缺乏行之有效的解決方案。如能將整車(chē)懸架系統(tǒng)解耦為四組獨(dú)立的QC1，就可直接應(yīng)用成熟的QC控制方案，從而簡(jiǎn)化整車(chē)控制

2、器設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和提高控制實(shí)時(shí)性，理想地解決車(chē)輛多組懸架子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制難點(diǎn)問(wèn)題，對(duì)推動(dòng)可控懸架系統(tǒng)盡早在實(shí)際車(chē)輛中普及應(yīng)用具有重要的理論和工程意義。
　　 本論文對(duì)由兩組QC組成的半車(chē)懸架系統(tǒng)的解耦控制問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，該系統(tǒng)存在垂直和俯仰兩種運(yùn)動(dòng)懸架性能。首先，建立并分析了半車(chē)被動(dòng)懸架系統(tǒng)的動(dòng)力性模型，將其等效變換為包含兩組標(biāo)準(zhǔn)QC的動(dòng)力學(xué)方程，由此發(fā)現(xiàn)半車(chē)前、后兩組QC間的耦合關(guān)系，即在簧載質(zhì)量處存在由車(chē)輛俯仰角加速度派生

3、出的耦合量，將其定義為耦合阻尼力，并發(fā)現(xiàn)如果在非簧載質(zhì)量處增加一阻尼力將其補(bǔ)償，就能實(shí)現(xiàn)半車(chē)懸架系統(tǒng)的完全結(jié)構(gòu)解耦;其次，根據(jù)提出的耦合阻尼力概念，提出了一種采用雙可控阻尼器的新型QC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，除了將傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)中的被動(dòng)阻尼器用可控阻尼器代替外，稱(chēng)為簧載可控阻尼器，還在其下控制臂與連桿之間安裝另一個(gè)可控阻尼器，稱(chēng)為非簧載可控阻尼器，作用就是補(bǔ)償耦合阻尼力，其輸出阻尼力大小由反饋的車(chē)身俯仰角加速度計(jì)算得到，從而實(shí)現(xiàn)半車(chē)前、后兩組QC的

4、完全結(jié)構(gòu)解耦;進(jìn)一步地，驗(yàn)證了提出的半車(chē)懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)解耦方法的正確性，考慮車(chē)輛載荷變化，對(duì)簧載可控阻尼器應(yīng)用提出的QC滑?？刂破?，在主動(dòng)和半主動(dòng)（簧載可控阻尼器采用磁流變阻尼器）滑?？刂品绞较?，對(duì)解耦的半車(chē)可控懸架系統(tǒng)的懸架性能進(jìn)行比較研究，簧載和非簧載兩個(gè)可控阻尼器分別采用“主動(dòng)-主動(dòng)”、“半主動(dòng)-主動(dòng)”和“半主動(dòng)-半主動(dòng)”三種基本控制方式，得到了“主動(dòng)-主動(dòng)”和“半主動(dòng)-主動(dòng)”兩種控制方式可以有效地提高半車(chē)懸架系統(tǒng)的魯棒控制綜合懸架