汽车液压主动悬架系统的设计与仿真精品.docVIP

汽车液压主动悬架系统的设计与仿真 摘 要 汽车悬架系统性能优劣直接影响到乘坐的舒适性和操纵稳定性。自主动悬架的概念提出以来，许多国家先后对车辆悬架及其振动控制系统的研究和开发进行了大量的理论和试验研究。国内在二十世纪八十年代也展开了对半主动及主动悬架的研究，但与国外相比，还存在一定差距。随着相关学科技术的发展，研究和开发高性能的悬架系统及其振动控制系统已成为现实。 主动悬架系统需要通过附加的作用力来实现性能的改善，作用力的产生一般通过液压系统、气压系统、电磁系统和气动肌肉来完成。本论文对以上不同的主动力产生方式进行了分析，分析表明在目前的技术条件下，采用液压系统对悬架进行控制仍然是比较理想的。 论文分析了汽车液压主动悬架的基本结构，分别选用比例阀和伺服阀控制的液压缸作为执行元件，对主动悬架液压比例控制系统进行了静态设计，包括负载分析、液压回路的确定、电液比例阀的选取。对液压比例控制主动悬架系统和伺服控制主动悬架系统进行动态建模分析，通过对系统物理特性的分析及公式的推导得出了系统的结构模型。通过对比例主动悬架、伺服主动悬架结构参数及其它液压参数的确定得出了系统的模型参数。建立了被动悬架、比例主动悬架和伺服主动悬架的Simulink仿真模型。论文还对PID控制和路面输入模型进行了分析，建立了两者的仿真模型。在动态建模的基础上，采用PID控制对比例主动悬架和伺服主动悬架进行控制仿真研究，取得了较好的控制效果。对被动悬架、比例主动悬架和伺服主动悬架仿真得到的加速度动态响应曲线进行对比，结果表明比例悬架系统与伺服悬架系统性能基本一致，两者都能有效地改善汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性及安全性。而伺服阀价格是同规格的比例阀三倍，其对油液清洁度的要求也远高于比例阀。这表明了采用比例悬架系统具有更高的性价比。 论文对选用不同相频宽比例阀时主动悬架加速度响应特性进行了简要的分析，指出当选用频宽30Hz以上的比例阀时，能达到较好的减振效果。此外，论文还就液压主动悬架系统进一步的研究方向作了探讨，认为开发主动悬架系统和转向系统以及ABS系统等多系统的集成控制是悬架系统进一步发展的方向之一。 关键词：主动悬架 仿真 比例控制 PID控制 目 录 1 前 言((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 1 1.1 车辆悬架概述((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 1 1.2 研究背景和意义((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 2 1.3 国内外研究现状((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 4 1.3.1 国外研究现状((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 4 1.3.2 国内研究现状((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 5 1.4 研究目的、方法及主要内容((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 6 1.4.1 研究目的((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 6 1.4.2 研究方法((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 6 1.4.3 研究内容(((((((((((((((