基于礦用車平順性的油氣彈簧的分析及優(yōu)化
發(fā)布時間:2022-12-24 08:29
礦用自卸車作為非公路用車,滿足了現(xiàn)代礦山運輸?shù)男枰5V用自卸車工作條件惡劣,運行道路環(huán)境復(fù)雜,駕駛員需要在車輛負(fù)載差異較大的情況下工作,非常容易疲勞。平順性是礦用自卸車重要性能之一,直接影響駕駛員乘坐舒適性,還間接影響著整車動力性和零部件的使用壽命。而礦用車負(fù)載差異較大時也會導(dǎo)致在滿載和空載時的平順性差異較大。所以為實現(xiàn)礦用自卸車的高質(zhì)量運輸,就必須保證礦用車在不同工況下都有良好的平順性。本文主要針對礦用自卸車在空載和滿載時負(fù)載差異較大的情況,對油氣彈簧特性和整車平順性分析和優(yōu)化。首先使用Matlab/Simulink建立油氣彈簧輸出力模型,針對不同工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)對油氣彈簧輸出力、彈性力和阻尼力的影響,然后建立油氣懸架整車模型,路面使用隨機(jī)激勵,以20km/h至40km/h范圍內(nèi)的速度,使用C、D、E等級路面時對車輛平順性分析。再改變前后懸架的結(jié)構(gòu)參數(shù),分析油氣彈簧環(huán)形腔面積、阻尼孔直徑和單向閥孔徑對整車平順性的影響,并綜合分析滿載和空載時的平順性得出前后懸架油氣彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù)最優(yōu)值。最后使用模糊PID控制的優(yōu)化方式,對八自由度油氣懸架礦用車模型平順性優(yōu)化,將整車質(zhì)心加速度、俯仰角加...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 課題研究目的和意義
1.2 油氣懸架概述
1.3 國外研究現(xiàn)狀
1.4 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.5 當(dāng)前研究存在的不足和問題
1.6 本文主要研究內(nèi)容
2 油氣彈簧的模型建立及其特性分析
2.1 概述
2.2 油氣彈簧工作原理
2.3 單氣室油氣彈簧數(shù)學(xué)模型建立
2.3.1 油氣彈簧非線性彈性力
2.3.2 油氣彈簧非線性阻尼力
2.4 油氣懸架的仿真分析
2.4.1 油氣彈簧仿真參數(shù)
2.4.2 油氣彈簧仿真結(jié)果分析
2.5 油氣彈簧滿載和空載時輸出力特性影響因素分析
2.5.1 工作參數(shù)對油氣彈簧輸出力特性影響因素分析
2.5.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對油氣彈簧輸出力特性影響因素分析
2.6 礦用車滿載和空載時油氣彈簧剛度特性及阻尼特性研究
2.6.1 油氣彈簧剛度特性研究
2.6.2 油氣彈簧阻尼特性研究
2.7 本章小結(jié)
3 礦用自卸車平順性建模與仿真研究
3.1 路面輸入模型
3.1.1 路面頻域模型
3.1.2 路面時域模型
3.2 車輛模型建立
3.2.1 建模前期工作
3.2.2 油氣懸架整車四自由度模型建立
3.2.3 油氣懸架整車八自由度模型建立
3.3 汽車懸架系統(tǒng)性能評價方法
3.4 四自由度和八自由度整車仿真分析
3.5 油氣懸架整車四自由度模型平順性分析
3.6 礦用車行駛路面等級和行駛速度對車輛振動特性的影響
3.7 四自由度油氣彈簧參數(shù)對車輛動特性的影響
3.7.1 前懸架油氣彈簧參數(shù)對整車動特性影響
3.7.2 后懸架油氣彈簧參數(shù)對整車動特性影響
3.8 本章小結(jié)
4 油氣彈簧模糊PID控制系統(tǒng)研究
4.1 控制系統(tǒng)仿真概述
4.2 PID控制
4.3 模糊控制
4.4 模糊PID控制器的設(shè)計
4.4.1 模糊PID控制原理
4.4.2 輸入輸出變量的模糊化
4.4.3 隸屬函數(shù)的確定
4.4.4 量化因子和比例因子的確定
4.4.5 模糊控制規(guī)則的制定
4.4.6 模糊PID控制算法
4.5 仿真模型建立
4.6 仿真結(jié)果分析
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]四輪隨機(jī)路面激勵下的七自由度車輛響應(yīng)特性[J]. 石曉輝,蔣欣,趙軍,趙鵬亞,曾鍵. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(27)
[2]貨運車輛主動懸架適應(yīng)性能優(yōu)化控制研究[J]. 候玉波,牛志剛,李一君,王志同. 計算機(jī)仿真. 2018(09)
[3]某特種車輛主動油氣懸架的性能研究[J]. 張杰,李守成,時巖. 制造業(yè)自動化. 2018(04)
[4]基于模糊-PID控制策略的越野車輛主動懸架聯(lián)合仿真研究[J]. 李海青,文強(qiáng). 現(xiàn)代制造工程. 2018(04)
[5]汽車四自由度懸架系統(tǒng)時變特性分析[J]. 賈宏玉,王穎. 機(jī)械工程師. 2018(04)
[6]基于Simulink油氣懸架非線性特性影響因素分析[J]. 陳林山. 機(jī)床與液壓. 2017(19)
[7]基于MATLAB/Simulink的油氣懸架非線性阻尼特性分析[J]. 呂寶占,劉志懷,朱思洪. 現(xiàn)代制造工程. 2017(02)
[8]半主動連通式油氣懸架精確反饋線性化控制[J]. 曹旭陽,操林林,王殿龍. 中國機(jī)械工程. 2016(04)
[9]多軸越野車輛軸間剛度和阻尼的最優(yōu)匹配[J]. 董明明,楊猛. 車輛與動力技術(shù). 2014(04)
[10]某型礦用車輛油氣彈簧阻尼可變方案設(shè)計[J]. 王光宇,李曉雷,張楊,蔣海波. 裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報. 2013(04)
博士論文
[1]高速車輛橫向振動半主動控制系統(tǒng)研究[D]. 楊建偉.鐵道部科學(xué)研究院 2006
[2]礦用自卸汽車油氣懸掛系統(tǒng)動力學(xué)仿真及試驗研究[D]. 周德成.吉林大學(xué) 2005
碩士論文
[1]車輛磁流變半主動懸架系統(tǒng)變論域模糊控制研究[D]. 劉凡.西安理工大學(xué) 2018
[2]典型路面沖擊工況整車平順性分析[D]. 賴頎.吉林大學(xué) 2018
[3]整車油氣懸架系統(tǒng)綜合特性的實驗和仿真分析[D]. 劉金強(qiáng).集美大學(xué) 2018
[4]汽車主動懸架的模糊控制策略研究[D]. 馬克.重慶理工大學(xué) 2018
[5]基于磁流變阻尼器的座椅懸架減振研究[D]. 孟小杰.南京理工大學(xué) 2017
[6]基于平順性的礦用車油氣懸架系統(tǒng)研究[D]. 張迪.江蘇大學(xué) 2016
[7]非線性油氣懸架參數(shù)優(yōu)化設(shè)計[D]. 劉伯庚.北京理工大學(xué) 2016
[8]主動油氣懸架自動調(diào)平技術(shù)研究[D]. 黃剛.北京理工大學(xué) 2016
[9]70噸礦用自卸車減振性能研究[D]. 周銀鶴.長安大學(xué) 2015
[10]70t礦用自卸車轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)設(shè)計與仿真研究[D]. 柳瓊璞.長安大學(xué) 2013
本文編號:3725856
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 課題研究目的和意義
1.2 油氣懸架概述
1.3 國外研究現(xiàn)狀
1.4 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.5 當(dāng)前研究存在的不足和問題
1.6 本文主要研究內(nèi)容
2 油氣彈簧的模型建立及其特性分析
2.1 概述
2.2 油氣彈簧工作原理
2.3 單氣室油氣彈簧數(shù)學(xué)模型建立
2.3.1 油氣彈簧非線性彈性力
2.3.2 油氣彈簧非線性阻尼力
2.4 油氣懸架的仿真分析
2.4.1 油氣彈簧仿真參數(shù)
2.4.2 油氣彈簧仿真結(jié)果分析
2.5 油氣彈簧滿載和空載時輸出力特性影響因素分析
2.5.1 工作參數(shù)對油氣彈簧輸出力特性影響因素分析
2.5.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對油氣彈簧輸出力特性影響因素分析
2.6 礦用車滿載和空載時油氣彈簧剛度特性及阻尼特性研究
2.6.1 油氣彈簧剛度特性研究
2.6.2 油氣彈簧阻尼特性研究
2.7 本章小結(jié)
3 礦用自卸車平順性建模與仿真研究
3.1 路面輸入模型
3.1.1 路面頻域模型
3.1.2 路面時域模型
3.2 車輛模型建立
3.2.1 建模前期工作
3.2.2 油氣懸架整車四自由度模型建立
3.2.3 油氣懸架整車八自由度模型建立
3.3 汽車懸架系統(tǒng)性能評價方法
3.4 四自由度和八自由度整車仿真分析
3.5 油氣懸架整車四自由度模型平順性分析
3.6 礦用車行駛路面等級和行駛速度對車輛振動特性的影響
3.7 四自由度油氣彈簧參數(shù)對車輛動特性的影響
3.7.1 前懸架油氣彈簧參數(shù)對整車動特性影響
3.7.2 后懸架油氣彈簧參數(shù)對整車動特性影響
3.8 本章小結(jié)
4 油氣彈簧模糊PID控制系統(tǒng)研究
4.1 控制系統(tǒng)仿真概述
4.2 PID控制
4.3 模糊控制
4.4 模糊PID控制器的設(shè)計
4.4.1 模糊PID控制原理
4.4.2 輸入輸出變量的模糊化
4.4.3 隸屬函數(shù)的確定
4.4.4 量化因子和比例因子的確定
4.4.5 模糊控制規(guī)則的制定
4.4.6 模糊PID控制算法
4.5 仿真模型建立
4.6 仿真結(jié)果分析
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]四輪隨機(jī)路面激勵下的七自由度車輛響應(yīng)特性[J]. 石曉輝,蔣欣,趙軍,趙鵬亞,曾鍵. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(27)
[2]貨運車輛主動懸架適應(yīng)性能優(yōu)化控制研究[J]. 候玉波,牛志剛,李一君,王志同. 計算機(jī)仿真. 2018(09)
[3]某特種車輛主動油氣懸架的性能研究[J]. 張杰,李守成,時巖. 制造業(yè)自動化. 2018(04)
[4]基于模糊-PID控制策略的越野車輛主動懸架聯(lián)合仿真研究[J]. 李海青,文強(qiáng). 現(xiàn)代制造工程. 2018(04)
[5]汽車四自由度懸架系統(tǒng)時變特性分析[J]. 賈宏玉,王穎. 機(jī)械工程師. 2018(04)
[6]基于Simulink油氣懸架非線性特性影響因素分析[J]. 陳林山. 機(jī)床與液壓. 2017(19)
[7]基于MATLAB/Simulink的油氣懸架非線性阻尼特性分析[J]. 呂寶占,劉志懷,朱思洪. 現(xiàn)代制造工程. 2017(02)
[8]半主動連通式油氣懸架精確反饋線性化控制[J]. 曹旭陽,操林林,王殿龍. 中國機(jī)械工程. 2016(04)
[9]多軸越野車輛軸間剛度和阻尼的最優(yōu)匹配[J]. 董明明,楊猛. 車輛與動力技術(shù). 2014(04)
[10]某型礦用車輛油氣彈簧阻尼可變方案設(shè)計[J]. 王光宇,李曉雷,張楊,蔣海波. 裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報. 2013(04)
博士論文
[1]高速車輛橫向振動半主動控制系統(tǒng)研究[D]. 楊建偉.鐵道部科學(xué)研究院 2006
[2]礦用自卸汽車油氣懸掛系統(tǒng)動力學(xué)仿真及試驗研究[D]. 周德成.吉林大學(xué) 2005
碩士論文
[1]車輛磁流變半主動懸架系統(tǒng)變論域模糊控制研究[D]. 劉凡.西安理工大學(xué) 2018
[2]典型路面沖擊工況整車平順性分析[D]. 賴頎.吉林大學(xué) 2018
[3]整車油氣懸架系統(tǒng)綜合特性的實驗和仿真分析[D]. 劉金強(qiáng).集美大學(xué) 2018
[4]汽車主動懸架的模糊控制策略研究[D]. 馬克.重慶理工大學(xué) 2018
[5]基于磁流變阻尼器的座椅懸架減振研究[D]. 孟小杰.南京理工大學(xué) 2017
[6]基于平順性的礦用車油氣懸架系統(tǒng)研究[D]. 張迪.江蘇大學(xué) 2016
[7]非線性油氣懸架參數(shù)優(yōu)化設(shè)計[D]. 劉伯庚.北京理工大學(xué) 2016
[8]主動油氣懸架自動調(diào)平技術(shù)研究[D]. 黃剛.北京理工大學(xué) 2016
[9]70噸礦用自卸車減振性能研究[D]. 周銀鶴.長安大學(xué) 2015
[10]70t礦用自卸車轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)設(shè)計與仿真研究[D]. 柳瓊璞.長安大學(xué) 2013
本文編號:3725856
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