基于磁流變減振器的汽車半主動懸架系統(tǒng)由于其結(jié)構(gòu)簡單、阻尼力連續(xù)可調(diào)、響應(yīng)速度快、能量消耗低等諸多優(yōu)點(diǎn),受到了國內(nèi)外廣大學(xué)者的廣泛關(guān)注。作為半主動控制系統(tǒng),任何部位發(fā)生故障都會對磁流變半主動懸架系統(tǒng)的控制效果產(chǎn)生影響,因此對于這些故障的容錯(cuò)控制十分必要。本文研究內(nèi)容主要從磁流變半主動懸架系統(tǒng)的主動容錯(cuò)控制方法研究和實(shí)驗(yàn)原型研制兩個(gè)方面展開。整車磁流變半主動懸架系統(tǒng)的容錯(cuò)控制主要包括故障的檢測和故障信號的補(bǔ)償輸出重構(gòu)。磁流變半主動懸架系統(tǒng)作為非線性系統(tǒng),本文采用無跡卡爾曼濾波進(jìn)行懸架系統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì),避免了由于線性建模中近似算法引入的建模誤差。結(jié)合四分之一車半主動懸架狀態(tài)空間模型設(shè)計(jì)了一組基于無跡卡爾曼濾波器的傳感器故障診斷系統(tǒng),通過對無跡卡爾曼濾波器殘差序列與預(yù)先設(shè)定閾值的對比進(jìn)行故障判定,并根據(jù)無跡卡爾曼濾波器的狀態(tài)估計(jì)結(jié)果進(jìn)行故障信號補(bǔ)償輸出重構(gòu),實(shí)現(xiàn)了單一傳感器的故障檢測、隔離與輸出重構(gòu)。為滿足不同行駛工況下對乘坐舒適性和行駛安全性的需求,本文采用天棚地棚混合阻尼控制方法,通過調(diào)節(jié)天棚控制和地棚控制之間的加權(quán)系數(shù)來適應(yīng)對磁流變半主動懸架的不同表現(xiàn)性能的控制要求,并通過仿真表明增加加權(quán)... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 汽車懸架技術(shù)概述
        1.2.1 懸架的定義與組成
        1.2.2 懸架的分類
    1.3 汽車磁流變半主動懸架技術(shù)發(fā)展概述
        1.3.1 磁流變半主動懸架開發(fā)與應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.3.2 磁流變半主動懸架控制技術(shù)研究進(jìn)展
    1.4 汽車磁流變半主動懸架容錯(cuò)控制技術(shù)概述
        1.4.1 故障診斷技術(shù)
        1.4.2 容錯(cuò)控制技術(shù)
    1.5 本文研究內(nèi)容
2 系統(tǒng)動力學(xué)建模
    2.1 汽車系統(tǒng)動力學(xué)建模
        2.1.1 四分之一車系統(tǒng)動力學(xué)模型
        2.1.2 整車系統(tǒng)動力學(xué)模型
    2.2 隨機(jī)路面輸入模型
    2.3 磁流變減振器力學(xué)描述模型
        2.3.1 基于Bingham模型的磁流變減振器力學(xué)描述模型
        2.3.2 基于Bingham模型的參數(shù)辨識
    2.4 傳感器故障建模
    2.5 本章小結(jié)
3 基于傳感器故障的主動容錯(cuò)控制
    3.1 基于無跡卡爾曼濾波的車輛狀態(tài)估計(jì)
        3.1.1 無跡卡爾曼濾波技術(shù)
        3.1.2 四分之一車被動懸架模型狀態(tài)估計(jì)算法
    3.2 傳感器故障診斷與容錯(cuò)補(bǔ)償算法設(shè)計(jì)
        3.2.1 基于無跡卡爾曼濾波的殘差生成
        3.2.2 故障決策的閾值選取
        3.2.3 傳感器故障診斷策略
        3.2.4 傳感器故障隔離與輸出重構(gòu)
        3.2.5 傳感器故障診斷與輸出信號重構(gòu)仿真驗(yàn)證與分析
    3.3 天棚地棚混合阻尼的半主動懸架控制策略
    3.4 四分之一車主動容錯(cuò)控制仿真分析
        3.4.1 仿真模型
        3.4.2 結(jié)果與分析
    3.5 整車主動容錯(cuò)控制仿真分析
        3.5.1 整車容錯(cuò)控制仿真模型
        3.5.2 整車容錯(cuò)控制仿真結(jié)果與分析
    3.6 本章小結(jié)
4 磁流變半主動懸架系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)原型
    4.1 磁流變減振器原型
        4.1.1 磁流變減振器原型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.1.2 磁流變減振器原型力學(xué)特性測試
    4.2 控制器與可控電流源設(shè)計(jì)
        4.2.1 控制器設(shè)計(jì)
        4.2.2 可控電流源設(shè)計(jì)
    4.3 磁流變半主動懸架系統(tǒng)原型安裝
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)和展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 內(nèi)容展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]磁流變阻尼器的動力學(xué)模型及其在車輛懸架中的應(yīng)用研究[D]. 宗路航.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[4]飛機(jī)的非線性自修復(fù)控制研究[D]. 郭志偉.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[5]基于磁流變減振器的汽車半主動懸架設(shè)計(jì)與控制研究[D]. 陳杰平.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[6]整車懸架振動智能半主動控制研究[D]. 王昊.南京航空航天大學(xué) 2006
[7]汽車磁流變半主動懸架控制系統(tǒng)研究[D]. 余淼.重慶大學(xué) 2003



本文編號：3205401