基于代码生成的电控空气悬架系统电子控制单元

为提高某型SUV车辆的行驶平顺性、通过性等,对其进行空气悬架改装,并设计了由最小系统、车速信号调理模块、电动气泵控制模块、组合电磁阀控制模块、车身高度检测模块、CAN总线模块、车身加速度测量模块等组成的以Freescale XDP512为核心芯片的电控空气悬架系统电子控制单元,利用Real-Time Workshop(RTW)代码生成技术将所制定电控空气悬架系统控制策略转化为ANSI C代码并下载至电子控制单元,然后对安装电控空气悬架系统的试验车辆进行了车身高度与车速耦合试验、转向试验、急加速试验、急减速试验、平顺性试验,结果表明所设计的电控空气悬架系统控制单元能够实现车速信号调理、车身高度与车速耦合、电动气泵控制及组合阀控制等功能。     

随机干扰下电控空气悬架整车车身高度控制研究

为解决随机干扰对空气悬架汽车车身高度动态切换的不良影响,结合空气弹簧模型,建立了随机干扰下的空气悬架车身高度调节系统整车模型。基于单神经元自调整增益算法,设计了神经网络PID自适应高度调节控制器。为检验所设计控制器的性能,搭建了Matlab/Simulink车身高度控制仿真模型,并开发了控制器实物,用于搭建整车试验平台。仿真结果显示所设计的控制器能有效地改善随机干扰下的高度调节过程的震荡,缓解车身俯仰和侧倾,整车试验也验证了仿真结果,提高了车辆舒适性和稳定性。     

电控空气悬架车高调节与整车姿态控制研究

针对电控空气悬架在车高调节过程中存在的过充、过放以及振荡等不良现象,提出一种能够对气体质量流量进行自适应调节的神经网络PID控制方法。根据车辆系统动力学和变质量充放气系统热力学理论,建立了电控空气悬架车高调节数学模型,设计了车高调节BP神经网络PID控制器,并对控制器的实际性能进行了仿真验证。在此基础上,为了进一步防止车高调节过程中因四角高度调节不同步而引起的整车姿态失稳现象,基于模糊控制算法对系统局部控制量进行了修正,从而形成整车姿态模糊控制器。最后,基于D2P快速开发平台搭建了电控空气悬架车高调节控制系统,进行了整车台架试验。试验结果表明,所设计的控制系统不仅能够实现车身高度的有效调节,同时还能抑制车高调节过程中的整车姿态变化。     

基于Freescale单片机的客车ECAS设计与实现

以飞思卡尔MC9S08GT32A单片机为控制核心,设计了一种通过检测车身高度对空气弹簧进行充排气,进而改变弹簧刚度的客车电控空气悬架系统(ECAS)。重点阐述了控制悬架系统的硬件设计,并对软件设计进行了总体介绍。最后通过进行实车道路试验,并与钢板弹簧的车辆所测出的数据进行比较,得出电控悬架系统的主要性能改善程度。     

基于Freescale HCS08的汽车电控空气悬架系统设计

设计了一种以飞思卡尔MC9S08GB60单片机为控制核心的汽车电控空气悬架系统。着重阐述了其硬件电路系统和具体电路设计,并对软件设计要点进行了介绍。通过在实验室进行台架测试,验证了本系统相对于被动悬架系统有效的改善了悬架动行程、车轮动载荷及车身垂直加速度三项重要指标,在实现车身高度调节控制的同时改善了车辆乘坐的舒适型,且电路结构简单、稳定性好。     

汽车操纵稳定性分析研究

本文以汽车SUV车型为研究对象,进行整车动力学模型搭建,并通过分析车辆的质心高度、质心至前轴的距离、悬架侧倾刚度、轮胎侧偏特性、转向系统阻尼系数和主销后倾角的变化对车辆操纵稳定性的影响,最后对车辆稳定性提出优化方案.首先进行整车动力学模型构建.基于仿真软件搭建整车模型,包括车身系统、轮胎系统、悬架系统、传动及动力系统、...     

汽车悬架主要性能参数的匹配研究

通过对汽车悬架结构的比较,对悬架静挠度和动挠度的匹配和车身侧倾中心高度与悬架侧倾角刚度在车轮的分配问题进行分析,利用生产试验的方法,总结了车辆运动特性要求下的悬架设计规则,为确定汽车悬架系统主要性能参数的设计和初始值提供了依据,进而合理地匹配确定其主要性能指标。     

基于电控空气悬架的轿车平顺性控制

分析了空气弹簧的非线性刚度特性,建立了1／4车辆非线性模型。依据设定的弹簧目标刚度,制定了以50km／h和70km／h为阈值的控制策略。通过在不同车速和路面条件下仿真,验证了调节空气悬架的刚度和阻尼可以起到降低车身加速度的均方根值等效果,使车辆平顺性得到较好的控制。     

基于二自由度车辆模型的悬架性能研究

以二自由度车辆模型为研究对象,基于车辆动力学和现代控制理论,研究车辆悬架系统的性能.在Matlab/Simulink里建立二自由度车辆振动和随机不平路面仿真模型,进行随机路面输入的平顺性仿真试验,并分析了悬架刚度、阻尼系数及轮胎刚度对悬架性能的影响,得出车身加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷随悬架刚度、阻尼系数及轮胎刚度变...     

车辆空气悬架PID控制系统的研究

为了提高车辆的乘坐舒适性和改善操纵稳定性,以电子控制空气悬架为研究对象,应用PID控制理论,研制了调节空气弹簧刚度的可编程控制器(PLC),并设计了相应的控制程序。该控制器以空气悬架的刚度作为控制量,选取簧上质量垂直振动加速度均方根值为目标量,建立了1/4车辆悬架PID控制仿真模型,对PID控制系统进行仿真。仿真分析表明,PID控制算法可以改善汽车的行驶平顺性,对空气悬架的控制是可行且有效的。     

高地隙喷雾机主动空气悬架减振控制与实验

高地隙自走式喷雾机在接近于系统固有频率的地面条件下工作时,由于车身重心高、喷杆质量大且展开后较长,导致工作时车身与喷杆大幅剧烈摆动,影响作业质量甚至危及安全。针对此,本文提出适时开启的主动空气悬架减振方案。方案实施过程中,一方面需要解决空气弹簧充放气过程中的非线性控制问题,另一方面则需面对车身加速度与位移多变量同时控制以及最大控制力和悬架行程受限的传统问题。为此,制定了一种空气悬架H∞状态反馈与时频非线性联合减振控制策略。首先求解系统在约束条件下的H∞状态反馈控制器增益,基于此控制器可计算系统在地面扰动下的空气弹簧所应实施的目标压力;然后设计时频非线性控制器,依靠该控制器实时调节比例电磁阀开度进而控制空气弹簧压力使其跟随目标。基于室内台架实验,在模拟地面条件接近于系统固有频率以及田间随机路面激励两种工况下,对所提策略进行了验证。结果表明,系统在一阶共振频率的激励下,被动悬架簧载质量最大加速度达8.5 m/s2左右,半主动悬架的最大加速度约为7 m/s2,而主动空气悬架的最大加速度降低至2.5 m/s2,并在主动控制过程中,悬架位移始终保持在限制范围内,激振结束后悬架位移逐渐恢复至零初始位置;在随机田间路面激励工况下,主动控制悬架的车身加速度亦显著降低,证明了主动减振方案的有效性。     

基于整车模型的地面车辆主动悬架控制

由一种过滤反馈信息控制方案和一种输入退耦变换技术整合而成的主动悬架控制方法,专为整车悬架系统而设计。通过内控制循环(乘坐控制器)对弹簧刚度系数和阻尼系数进行主动过滤,以及通过外控制循环(姿式控制器)对车辆垂直、纵倾或侧倾速度进行跳振减振,可以使高于或低于车轮频率模式的簧上质量(车身)运动得到抑制。内控制循环与外控制循环通过输入退耦变换进行耦合。主动悬架控制的性能已经通过仿真得到证实。     

电控空气悬架试验系统设计及试验研究

根据空气弹簧悬架试验的具体要求和实际条件,利用德国SHENCK公司生产的电液伺服激振系统,设计了1/4车辆模型空气弹簧悬架试验系统和相应的测控系统,该系统可以进行空气弹簧悬架的动态模拟和动静刚度试验,并在试验台上对空气弹簧刚度进行模糊神经控制。通过加控制和不加控制在相同路面激励下的试验数据对比分析,检验控制算法的有效性和可行性,为电控空气悬架的产品化提供技术储备和试验手段。     

基于CSO-PSO算法的半主动空气悬架系统参数优化研究

针对我国汽车悬架控制系统智能化程度低,难以满足人们生产和生活的需求的问题,开发一种集合有CSO算法和PSO算法优点的混合算法:CSO-PSO算法。利用CSO-PSO算法进行三种不同路况下的半主动空气悬架的空气弹簧刚度优化,并将仿真结果与CSO,PSO算法分别进行比较。仿真结果表明,与CSO算法和PSO算法相比,CSO-PSO算法能够在保证安全性的前提下明显提高车辆乘坐舒适性。在三种仿真路况下,相对于被动悬架系统,CSO-PSO算法优化的半主动悬架系统的车身质心垂向加速度分别提高31.53%、35.14%、27.04%。     

大型车辆空气悬架控制器的设计开发

以空气悬架为研究对象,构建带附加空气室空气悬架系统的1/4车辆振动模型,采用不依赖于被控对象精确数学模型的模糊控制策略,开发出空气悬架刚度可调的软件控制单元。     

基于平顺性的汽车空气悬架系统的匹配设计

通过建立基于空气悬架系统的汽车整车八自由度平顺性模型,应用MATLAB优化工具箱,结合空气弹簧的特性,分7种工况对空气悬架的刚度和阻尼进行了匹配设计,用MATLAB/S imu link验证了匹配结果并进行了仿真。仿真结果表明:优化后的空气悬架系统对由路面输入引起的振动能够进行有效抑制,能明显改善车辆行驶平顺性。     

基于粒子群算法的车辆悬架PID控制器研究

PID控制器是应用最为广泛的控制器,可用于车辆半主动空气悬架的控制,但是,传统的PID控制器参数整定方法需要丰富的工程经验和大量试验。因此,本文提出运用粒子群算法对PID控制器参数进行整定从而提高PID控制器设计效率。首先,建立1/2车辆半主动空气悬架系统数学模型,并在Simulink环境下搭建带有PID控制器的仿真模型。然后,进行粒子群算法优化PID控制器的仿真试验。仿真结果显示,与被动悬架系统相比,在B、C两种路面条件下,基于粒子群算法的PID控制器使车身质心垂向加速度均方根值分别下降25.5%和33.13%,提高车辆的乘坐舒适性。本文对用于半主动空气悬架系统的PID控制器的进一步发展具有一定积极意义。     

悬架系统的城市客车车身模态特性

利用有限元方法进行城市客车车身模态分析已得到广泛应用。在现有参考文献中,较少涉及悬架系统对车身模态特性的影响。建立了包含悬架系统的模型城市客车车身有限元模型,研究了怠速工况下,不同弹簧刚度对城市客车车身模态特性的影响。分析结果表明:弹簧刚度对该型城市客车车身各阶频率影响较小,对各阶振型几乎无影响。     

附加气室容积可调式空气悬架分层控制研究

针对车辆因所处工况发生改变导致其综合性能差的问题,以附加气室容积可调式空气悬架为研究对象,基于热力学及车辆动力学理论,建立其数学模型及仿真模型,提出一种附加气室容积可调式空气悬架系统分层控制策略;设计基于区间—免疫算法的上层附加气室容积控制器和以主、附加气室内气体总质量为控制目标的下层气体质量流量模糊控制器,并进行仿真试验。结果表明:所设计的附加气室容积可调式空气悬架分层控制器显著改善车辆的综合性能:车身垂向加速度均方根降低10.0%,轮胎动载荷均方根增加2.5%,悬架动挠度均方根增加2.0%。     

液压互联消扭悬架系统研究

根据悬架约束最小化原理,提出一种液压互联消扭悬架系统,阐述了该系统的结构与原理,构建了液压互联消扭悬架系统模型及整车动力学模型,分析了各种工况下液压互联消扭悬架动态性能,设计液压互联消扭悬架原理样机,进行台架试验,仿真与试验结果基本一致。结果表明:与传统被动悬架相比,液压互联消扭悬架能有效抑制车身振动,控制了车身姿态,协调了车辆的行驶平顺性与安全性,提高了车辆极端路况的路面通过性能,消除了部分车身扭转载荷,并能实时控制车辆的转向特性。