本文關(guān)鍵詞：客車電控空氣懸架系統(tǒng)控制策略研究　出處：《吉林大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：電控空氣懸架(ECAS),采用的彈性元件為空氣彈簧具有較為理想的剛度特性,同時可以依據(jù)車輛行駛狀態(tài)實現(xiàn)車身高度的調(diào)節(jié)控制,改善車輛的行駛平順性、操縱穩(wěn)定性和行駛通過性。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展以及人們對乘坐體驗的日益關(guān)注,電控空氣懸架系統(tǒng)因其優(yōu)越性在客車上的裝配率正在逐步提升,成為未來的發(fā)展趨勢。然而國內(nèi)還不具備電控空氣懸架系統(tǒng)的研發(fā)技術(shù),主要依靠高價從國外引進ECAS系統(tǒng)產(chǎn)品。因此進行電控空氣懸架系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究,對提高自主研發(fā)能力和推進我國客車行業(yè)的技術(shù)進步有重要意義。本文結(jié)合國家自然科學基金項目“基于駕駛員特性的新型線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制機理和評價方法研究”(編號:51575223)和“分布式全線控電動汽車可重構(gòu)集成控制策略研究”(編號:51505178)。立足于國內(nèi)電控空氣懸架系統(tǒng)的現(xiàn)實需求,基于某款大客車用電控空氣懸架系統(tǒng)對其控制策略進行了深入的研究,并進行了應用設計,主要研究內(nèi)容包括:(1)介紹了空氣彈簧的類型和特點;依據(jù)目標車型參數(shù)和匹配需求進行了空氣彈簧的選型,結(jié)合其有效作用面積和有效體積特性建立了空氣彈簧數(shù)學模型;搭建了空氣懸架試驗臺,通過空氣彈簧的特性試驗對所建立的數(shù)學模型進行了對比驗證;根據(jù)研究需要,結(jié)合上述空氣彈簧模型建立了空氣懸架整車模型,并利用商業(yè)軟件Trucksim驗證了模型的有效性。(2)依據(jù)ECAS系統(tǒng)的工作原理,提出了一種分層架構(gòu)的車身高度控制方法用于ECAS系統(tǒng)的車身高度控制,包括目標高度決策控制和目標高度跟蹤控制兩層;依據(jù)車輛行駛狀態(tài),將目標高度決策控制分為車輛啟動控制、車輛動態(tài)行駛控制和車輛側(cè)跪控制三個模塊,并分別進行了模塊化設計;綜合考慮懸架偏頻設計和空氣彈簧的高度設計區(qū)域確定了空氣彈簧的可調(diào)標準高度;建立了單組空氣彈簧高度調(diào)節(jié)模型,并設計了PID/PWM控制器以避免目標高度跟蹤過程中的“過充”與“過放”現(xiàn)象;針對整車四組空氣彈簧的目標高度跟蹤提出了三點測量的車身目標高度跟蹤控制策略,通過車身標準高度切換控制的模型仿真,對控制策略進行了仿真驗證。(3)基于MC9S12DG128單片機進行了ECAS控制器的硬件電路設計和軟件程序設計,完成了一款ECAS控制器的開發(fā)。(4)利用Matlab/x PC Target技術(shù)采用軟硬件結(jié)合的方式搭建了ECAS控制器硬件在環(huán)試驗臺,分別進行了靜態(tài)時車身高度上升和下降調(diào)節(jié)、側(cè)跪工況、顛簸路面行駛工況、高速行駛工況和轉(zhuǎn)向行駛工況下的硬件在環(huán)試驗,驗證了所開發(fā)的ECAS控制器功能和控制策略的有效性。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.33

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本文編號：1312921