载荷和胎压对轮胎包容特性的影响

以弹性滚子接触模型为基础，通过不同载荷与不同胎压下的有效路形仿真，从理论上分析了轮胎载荷和胎压对轮胎包容特性的影响。

轮胎包容特性滤波下的主动悬架预瞄自抗扰控制研究

为了提高预瞄主动悬架控制系统对不同车速和路况的适应性,同时考虑轮胎对路面具有滤波作用,提出一种以悬架动行程为被控量的预瞄控制方法。该方法引入轮胎包容特性对预瞄路面进行预处理以得到控制参考信号,并针对整车7自由度模型设计自抗扰控制系统使悬架动行程根据路面不平度主动压缩或拉伸,以退让路面冲击或及时支撑车身,从而提升车辆的行驶平顺性。为了验证预瞄自抗扰控制系统的有效性和预瞄控制考虑轮胎包容特性的必要性,在脉冲输入路面和随机路面条件下进行仿真试验,结果表明:预瞄自抗扰控制能够使车身垂向加速度的均方根值相比被动悬架分别减少26.24%和27.82%,预瞄路面的预处理考虑轮胎包容特性能有效提升车辆的行驶平顺性。

考虑轮胎包容特性的预瞄主动悬架滑模自抗扰控制

预瞄主动悬架利用车辆前方的路面不平度信息进行悬架控制,可进一步改善车辆的行驶平顺性。为了更准确地反映路面不平度激励,提高主动悬架控制系统对不同路况和车速的适应性,提出一种预瞄主动悬架的控制方法。该方法使用轮胎弹性滚子接触模型和天棚阻尼滤波模型将预瞄路面的不平度信号转化为车身的运动量信号。分别针对车身的垂向运动、俯仰运动和侧倾运动设计滑模自抗扰控制器(sliding mode active disturbance rejection controller,SMADRC),并将车身的运动量信号用于设计滑模控制律,从而抵消车身的振动,提升车辆的行驶平顺性。在车速为5~90 km/h范围内进行了脉冲输入路面和随机路面的仿真试验,对比了被动悬架、天棚阻尼控制和滑模自抗扰控制情况下的车辆动态响应。结果表明,所提预瞄主动悬架滑模自抗扰控制方法能够有效改善车辆的行驶平顺性。

预瞄主动悬架自抗扰控制

预瞄主动悬架系统可获得车辆前方的路面不平度,这使悬架控制系统能够提前应对即将到来的路面激励。为了使预瞄主动悬架控制系统能够适应不同的车速,同时考虑轮胎对路面的滤波效应,本文提出了一种预瞄主动悬架的控制方法。该方法使用轮胎弹性滚子接触模型计算路面不平度的有效路形。基于主动退让路面冲击或支撑车身的控制策略,将预瞄路面的有效路形作为控制器的控制参考信号。以1/4车辆模型为被控对象设计自抗扰控制器,使悬架动行程根据预知的有效路形变化,从而实现预瞄控制。分别在5~60 km/h和5~100 km/h的车速条件下进行了脉冲输入路面仿真和随机路面仿真。结果表明,预瞄控制系统能明显减小车身垂向振动,在脉冲输入下的最高有效车速是30 km/h,在随机输入下的最高有效车速是50 km/h。因此该预瞄控制方法能够适应不同的车速。