【摘要】： 本文建立了空氣懸架1／4振動(dòng)模型，分析了空氣彈簧剛度調(diào)節(jié)原理和控制特性，利用Matlab建立空氣懸架1／4仿真模型，分別對(duì)白噪聲路面、正弦波路面和鋸齒波路面進(jìn)行仿真，驗(yàn)證最優(yōu)控制算法的有效性，并研制了空氣彈簧的電子控制單元。 在硬件系統(tǒng)研制過程中，應(yīng)用Protel DXP 2004完成電路原理圖的設(shè)計(jì)，選用ATMEL公司的AT89C52單片機(jī)作為微處理器，設(shè)計(jì)時(shí)鐘、濾波放大電路、采樣／保持電路、A／D轉(zhuǎn)換電路、輸出控制電路。 在系統(tǒng)軟件研制過程中，依據(jù)空氣彈簧已有的特性研究結(jié)果，采用結(jié)構(gòu)化和模塊化方法，設(shè)計(jì)了一種不依賴于精確數(shù)學(xué)模型的自適應(yīng)控制方法。 本控制單元把車身的垂直加速度信號(hào)作為目標(biāo)量，控制單元接收加速度傳感器檢測(cè)的加速度信號(hào)以及壓力傳感器檢測(cè)的壓力信號(hào)，將加速度信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換，并與設(shè)定的控制規(guī)則相比較，得到空氣彈簧的調(diào)節(jié)趨勢(shì)。通過控制電磁閥的通、斷電，改變空氣彈簧內(nèi)的空氣壓力以及通過步進(jìn)電機(jī)調(diào)節(jié)節(jié)流閥口，改變空氣彈簧與附加氣室之間空氣流量，調(diào)節(jié)空氣彈簧的剛度和阻尼，將空氣彈簧調(diào)節(jié)到合適的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣彈簧的控制。 通過單頻激振實(shí)驗(yàn)研究，檢驗(yàn)電子控制單元的減振效果，此電子控制單元可以根據(jù)檢測(cè)到的加速度信號(hào)和壓力信號(hào)，有效調(diào)節(jié)空氣彈簧剛度和阻尼，提高汽車的行駛平順性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較理想。
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TH135
【圖文】：

空氣彈簧是一種橡膠和簾布結(jié)構(gòu)的氣囊，以空氣為介質(zhì)，利用空氣具有壓縮性制成的彈簧。根據(jù)氣囊工作時(shí)的變形方式，空氣彈簧可以分為囊式空氣彈簧、膜式空氣彈簧和混合式空氣彈簧三種，分別如圖2.2所示〔4]。( rrrrr稱稱稱 ((((((.)犯式交氣璐簇《b)偽》盆合式空氣捧贊圖2.2空氣彈簧的分類 Fig2.2AirsPringelassi行eations囊式空氣彈簧主要靠橡膠氣囊的撓曲獲得彈性變形，膜式空氣彈簧主要靠橡膠氣囊的卷曲獲得彈性變形，混合式空氣彈簧則兼有以上兩種變形方式。囊式空氣彈簧壽命較長，制造方便，剛度較大，常用于客車和轎車上;膜式空氣彈簧尺寸較小，彈性曲線較理想，剛度小，常用于客車和轎車上。有時(shí)根據(jù)需要二者可同時(shí)選用兩種彈簧配置于同一車上，也有空氣彈簧和鋼板彈簧混合式的空氣懸架�？諝鈴椈芍饕邢鹉z氣囊和上蓋及底座(或底部活塞)組成，其結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。鄉(xiāng)

曲線較理想，剛度小，常用于客車和轎車上。有時(shí)根據(jù)需要二者可同時(shí)選用兩種彈簧配置于同一車上，也有空氣彈簧和鋼板彈簧混合式的空氣懸架�？諝鈴椈芍饕邢鹉z氣囊和上蓋及底座(或底部活塞)組成，其結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。鄉(xiāng)

舒適性高;當(dāng)汽車遇到溝坎或其他障礙物時(shí)，空氣彈簧被大幅度拉伸或壓縮，彈簧剛度迅速上升，行車穩(wěn)定性得到提高。圖2.5所示為汽車懸架簧載質(zhì)量垂直加速度的頻率特性曲線。從圖中可以看出，汽車懸架系統(tǒng)有兩個(gè)固有頻率，即簧載質(zhì)量和非簧載質(zhì)量固有頻率。如果汽車僅由彈簧支撐而無阻尼器，則在此兩固定頻率處振動(dòng)幅度達(dá)到無窮大。若有阻尼器存在，當(dāng)頻率在兩固有頻率附近時(shí)，阻尼力愈大，彈簧質(zhì)量的加速度愈小，因而行駛平順性好。然而在其他頻率處，只有當(dāng)阻尼力較小時(shí)，汽車的行駛平順性越好。同樣，在阻尼力一定的條件下，對(duì)彈簧剛度而言，若剛度愈小，則簧載質(zhì)量的固有頻率愈低，因而行駛平順越好。但這時(shí)由于路面凹凸不平引起的懸架動(dòng)撓度增大，降低了汽車的行駛穩(wěn)定性

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 刁明;汽車主動(dòng)式空氣懸架系統(tǒng)的智能控制與研究[D];長春工業(yè)大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2780882