基于车辆悬架的载荷设计方法

汽车的轻量化设计一直是各大主机厂追求的设计方向,尤其是近几年电动车的发展,市场对续航能力的要求越来越高,而整车重量与续航强相关,因此,轻量化的设计显得尤为重要,而轻量化设计的源头就是悬架的载荷设计。论文基于某多连杆后悬架结构,提出一种载荷设计的方法,综合考虑悬架的载荷分配及运动学特性和动力学特性(KC),通过试验设计(DOE)及最优化设计手段寻求硬点最佳分布,达到降低悬架载荷目的,从而为结构轻量化设计提供良好基础。

非线性车辆悬架系统的滞后分岔及多稳态控制

考虑一类单自由度1/4非线性车辆悬架系统,根据Floquet理论得到周期运动的Floquet乘子用于判定其稳定性;并得到Lyapunov指数用于刻画混沌运动的性质.揭示了系统中一种新的滞后分岔:滞后环由一条稳定的周期轨道、一条不稳定周期轨道和一条周期轨道的倍化序列构成.其中周期轨道的倍化序列在滞后环的边界已经形成混沌轨道;因此随参数改变在该滞后环边界将产生一条稳定周期轨道与一条混沌轨道之间的跳跃现象.并且,若周期倍化序列形成的混沌轨道在滞后环边界处与不稳定周期轨道接触,混沌轨道将产生边界激变而突然消失,并跳跃至另一条稳定的周期轨道.根据线性增益控制法,实现了滞后环内部的多稳态控制,包括从大振幅周期3轨道控制到小振幅周期1轨道,以及周期1轨道控制到混沌轨道.本文研究结果可为车辆悬架的动力学设计提供理论参考.

考虑车辆悬架的加速度与国际平整度指数的理论关系研究

国际平整度指数(I_(IRI))已成为表征道路路面平整度的最广泛使用指标之一,然而目前在利用车辆竖向加速度数据计算I_(IRI)等方面的研究仍然存在一些问题,如:未充分考虑车辆悬架参数对测试结果的影响;所建立车辆加速度与I_(IRI)之间的回归分析方程适用性低。该文研究了一种考虑试验车辆悬架参数的路面平整度指标I_(IRI)的确定方法,通过实际试验路测试发现,计算结果与道路多功能检测车的测试结果间相对误差为10%左右,验证了研究方法的可靠性。

基于舒适性和轮胎动载的车辆悬架参数优化

为了改善汽车行驶的舒适性并减小轮胎对路面的动载,以某载货汽车为研究对象,建立了多目标优化模型,并采用统一目标函数法对车辆悬架参数进行优化。优化结果表明:优化后悬架刚度减小而阻尼增大,且前悬架参数变化较小,后悬架参数变化较大;相比于优化前,车身垂直方向加速度均方根值减小了20%,前轮动载均方根值减小了40%,后轮变化更显著,减小了49%;采用多目标优化设计方法不仅可提高车辆自身的舒适性,而且可减小轮胎对路面的动载。

基于惯容器-弹簧结构体系的车辆悬架结构设计与试验

为进一步拓宽应用惯容器的车辆悬架结构设计思路,基于"惯容器-弹簧-质量"系统反共振,以并联的"惯容器-弹簧"二元件为结构基础构建两种不同车辆ISD悬架结构。通过遗传优化算法获得悬架结构参数,在频域范围内对比分析传统被动悬架及Ⅰ、Ⅱ型悬架系统性能。结果表明,所建悬架结构可有效抑制车身偏频处振动。对性能较优Ⅱ型悬架进行试验研究,搭建含Ⅱ型悬架结构的车辆四分之一悬架试验台架,在随机路面输入下对悬架平顺性评价指标定量分析。悬架动行程均方根值提升16.24%,轮胎动载荷均方根值提升6.75%,车身加速度均方根值略有改善。表明该悬架结构能有效改善车辆的行驶平顺性与操纵稳定性。

基于磁流变阻尼器的车辆悬架系统模糊半主动控制

在对磁流变液和磁流变阻尼器的研究基础上 ,以磁流变阻尼器作为半主动控制元件组成模糊半主动悬架系统。运用数值仿真和试验研究等方法对基于磁流变阻尼器的模糊半主动悬架进行了研究。数值仿真和试验结果表明 。

车辆悬架振动控制系统研究的进展

阐述了车辆悬架振动控制系统的基本类型、半主动控制和主动控制的理论模型以及几种典型的液力主动控制系统。在综述了现有的各种悬架控制方法基础上，着重论述了模糊控制、神经网络控制、模糊神经网络控制等方法在车辆悬架控制系统中的应用。探讨了值得研究的若干理论和应用问题。

基于磁流变阻尼器的车辆悬架半主动控制研究——建模与直接自适应控制

利用磁流变液体的特点 ,采用磁流变阻尼器实现车辆悬架减振系统的半主动控制。由于磁流变液体的滞回特性及其在固液态之间的转换引起半主动悬架系统强烈的非线性特性 ,为此 ,设计了神经网络直接自适应控制。仿真表明 ,由磁流变阻尼器和神经网络相结合实现的车辆悬架半主动控制系统能够较好地提高车辆的行驶平顺性。

磁流变车辆悬架系统的混沌振动分析

针对双自由度1/4车辆模型,采用磁流变阻尼器(MRD)的滞环阻尼力-速度(F-v)模型,建立磁流变(MR)悬架系统的动力学方程。分别研究了系统在简谐路面作用下随激励频率、激励幅值的分岔特性,并利用相平面图、Poincaré截面和功率谱等详细描述了通向混沌振动的路径。同时,结合MR悬架系统半主动控制原理,进一步探讨了悬架系统在低频段和中频段内对控制电流的敏感性。研究结果表明:MR悬架系统运动状态易受到路面激励频率和幅值的影响,但对MRD控制电流的变化并不敏感,可以通过完善控制器设计来有效抑制MR悬架系统混沌振动的发生。

基于磁流变阻尼器的车辆悬架半主动控制研究——间接自适应控制与实验

在分析磁流变阻尼器车辆悬架非线性特性的基础上 ,设计了一类神经网络间接自适应控制器 ,并根据系统的低频特性和作动器的快响应 ,实现了悬架振动的神经网络实时控制。计算机仿真和悬架实验的结果均表明 ,神经模拟器能够逼近非线性系统 ,神经控制器能在时域和频域内以较高的精度控制悬架系统的振动。

2自由度车辆悬架线性模型最佳阻尼比的解析分析

研究路面速度谱输入为零均值白噪声时,2自由度悬架系统线性模型使簧上质量加速度最优的阻尼系数解析表达式.根据2自由度悬架系统线性微分方程,推导簧上质量加速度相对于路面谱输入的传递函数的解析表达形式,通过对特殊形式的积分求极值的方法,获得最优阻尼系数的解析表达式,其中忽略了轮胎的阻尼.验证结果表明,最优阻尼系数只是车辆结构参数的函数,与车辆的行驶工况无关,该公式可以用于车辆初始设计时,对悬架阻尼比的估算.

车辆悬架系统非线性阻尼匹配研究

悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称,是现代汽车上重要的总成之一,其性能对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性具有重要影响。汽车悬架的性能不仅取决于悬架的结构形式,更重要的是取决于悬架系统参数及其匹配。减振器各阻尼阀的参数往往是根据减振器阻尼分段线性速度特性曲线确定的。基于二自由度1/4悬架振动模型,利用MATLAB/Simulink建立阻尼非线性的系统仿真模型,研究在随机路面激励下减振器阻尼分段线性三级控制各目标参数对车辆性能的影响,为车辆悬架系统非线性阻尼匹配提供理论依据。

车辆悬架未确知动力学模型与动力响应研究

在输入信息不完整状态下,为了获得更多输出信息和更加接近工程实际的车辆悬架动力学模型,将未确知理论引入车辆传统悬架振动模型中进行研究。将质量、刚度、阻尼作为未确知量,运用未确知理论、振动状态方程理论、矩阵迭代法建立悬架未确知动力学模型,进而获得动力响应规律。分别将悬架未确知动力学模型研究结果和传统模型计算结果与蒙特卡罗法模拟结果进行比较。结果表明:未确知动力学模型振动位移方差期望值与蒙特卡罗法获得期望值之间的最大差值为0.5385mm^2;未确知动力学模型位移方差期望值与蒙特卡罗法获得期望值之间的相对差值比传统模型位移方差期望值与蒙特卡罗法获得期望值之间的相对差值总体上小0.36%~14.50%。本文结果证明未确知理论的引入可行且未确知动力学模型比传统模型更加优越。

具有非线性电液作动器的车辆悬架鲁棒PID控制

依据悬架实验装置 ,建立了电液作动器的非线性动力学方程 ,随后得到线性对象模型。作动器的非线性效果通过线性化模型的参数不确定性来体现。应用Matlab的非线性控制系统工具箱 ,设计了对象模型的鲁棒PID控制器。仿真和实验研究表明 :该控制器对系统的不确定性具有较强的鲁棒性 ,提高了车辆悬架系统的性能。

车辆悬架磁流变阻尼器动态响应及影响因素分析

在驱动器、阻尼器和被控系统等不同层次的动态响应研究范畴,指出了阻尼器动态响应的研究内容及方向;根据车辆悬架磁流变阻尼器的实际运行特点,提出了动态响应的合理描述,并探讨了阻尼器动态响应测试研究的若干重要问题;最后,分析了磁流变阻尼器动态响应的影响因素,为提高磁流变阻尼器动态响应性能指出了研究方向。

车辆悬架减震优化设计方法仿真

车辆在不同路况和不同车速等情况下,悬架系统弹性元件受到的冲击大小差异很大,无法形成固定的振动规则,振动剧烈程度与阻尼系数无法关联。传统车辆悬架减振设计方法,采用固定阻尼系数来减少弹性元件的振动,没有考虑不同路况及车速产生的振动剧烈程度不同的问题,减振效果较差。提出一种车辆悬架减震优化有限元设计方法,分析车辆悬架减震器的功能和结构,塑造车辆悬架减震优化模型,采用ANSYS有限元软件中一阶优化方法进行车辆悬架减振优化设计,以悬架减震器阻尼力为优化目标,以减震器阻尼系数为优化设计变量,以静强度和最大减震强度为约束条件,对车辆悬架减震进行有限元优化设计,确保车辆车身振动迅速衰弱,使车身能够很快达到一种稳定状态。实验结果表明,上述方法使车辆减震阻尼力和最大减震强度都优于传统方法,具有较高的稳定性和控制精度。

基于双响应面法和BBD的车辆悬架系统稳健设计

选用某种型号车辆的麦弗逊悬架系统,探讨悬架系统设计中同时考虑车辆的操纵稳定性和乘客的乘座舒适性问题,运用ADAMS软件对麦弗逊悬架进行建模并对其进行空间运动学定义。将悬架系统的结构尺寸视为可控因素,刚度和阻尼为不确定因素。通过对该悬架的一系列跳动分析和试验仿真得出对悬架的跳动特性影响较大的关键点,运用box-behnken design(BBD)试验方法安排试验,采用稳健设计中的双响应面法对车辆悬架系统进行稳健性分析。为车辆悬架系统的研究提供了一种新的方法。

车辆悬架主动控制系统发展现状和趋势

悬架系统是车辆主要减振机构,对改变车辆性能有很大作用。悬架系统的主动控制技术能大大改善悬架系统的作用,介绍了主动悬架技术以及其发展现状。并对主动悬架系统的发展前景作了预测分析。

车辆悬架的半主动自适应模糊控制方法研究

本文采用自适应模糊方法设计车辆悬架半主动控制器。以模糊控制原理为基础 ,融合自适应方法 ,将模糊系统辨识和模糊控制结合起来 ,在模糊控制器内采用“软反馈” ,并对自适应模糊的控制规则进行修正。该法简化了运算 ,提高了半主动悬架控制的实时性 ,使系统的控制性能不断改善 ,达到最佳的控制效果 ,较好地解决了乘坐舒适性与驾驶安全性间的设计矛盾。

军用车辆悬架系统预瞄控制现状与发展趋势研究

被动悬架系统的固有特性制约着军用车辆机动性的继续提升,为满足军用车辆不断增加的机动性战技指标,需要采用新的悬架形式。预瞄控制技术作为最有潜力的悬架控制技术受到悬架系统研究者的重视,实现预描控制悬架的关键技术包括:高速执行机构、传感器技术、路面辨识算法、节能问题、高性能微处理器、振动和控制理论、车辆动力学仿真技术。