基于阻尼多模式切换的主动悬架最优控制研究

针对传统主动悬架所需动力源的功率较大,进而导致其成本昂贵、结构复杂等问题,以并联三档阻尼可调减振器的车辆全主动悬架系统作为研究对象,分别设计了"软"、"中"、"硬"三种阻尼工作模式,根据车辆实际行驶工况,确定了阻尼工作模式间切换控制规则。基于Simulink/Stateflow进行了阻尼多模式切换控制系统的设计及性能仿真,在有效的阻尼切换控制系统基础上,根据不同阻尼工作模式下所侧重的悬架性能指标,分别设计了针对性的主动悬架作动力最优控制器。基于两种典型的道路行驶工况,对系统全局控制能力以及作动力最优控制器的局部有效性进行了仿真分析,仿真结果表明,所设计的控制系统能够有效提高车辆在不同道路行驶工况的综合性能,其中,车身垂直加速度降幅最高可达10.45%,车轮动载荷降幅最高可达9.46%。与此同时,系统所需的主动控制力相对于无阻尼切换控制降低了13.33%,减少了系统能量消耗。

多工况下空气悬架阻尼与刚度的匹配研究

为了使空气悬架阻尼与刚度良好匹配,在建立空气悬架动力学模型的基础上,通过采用经验初估的方法,根据阻尼比确定符合条件的阻尼范围,采用不同阻尼搭配,选取典型工况,对前后阻尼和空气弹簧进行匹配分析。结果表明,进行多工况下空气悬架阻尼与刚度匹配后,改善了车辆质心加速度、前后悬架动行程及车轮动载荷,协调了车辆行驶平顺性和安全性之间的矛盾,提高了整车综合性能。