發(fā)布時間：2020-05-16 11:26

【摘要】：由于工業(yè)社會的發(fā)展,懸架控制系統(tǒng)的設(shè)計也越來越復(fù)雜,包含的元器件種類也越來越多,而元器件隨著使用時間的增加會不可避免的發(fā)生疲勞、老化等現(xiàn)象,進(jìn)而就可能會導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生故障。因此,為了保證懸架系統(tǒng)在高強度下的正常運行,容錯控制就成為懸架研究必不可少的一部分。本文通過建立1/4和1/2車輛主動懸架模型,并設(shè)計不同類型的控制器以提高懸架系統(tǒng)在故障情況下的系統(tǒng)性能。研究內(nèi)容主要分為以下幾個方面:(1)分析被動懸架的平順性首先,根據(jù)牛頓第二定律,建立被動懸架系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程。其次,以車身垂向加速度、懸架動撓度和輪胎動載荷作為評價性能指標(biāo),利用Simuimk工具在三種不同路面下進(jìn)仿真,同時將仿真數(shù)據(jù)作為后續(xù)設(shè)計主動懸架的性能指標(biāo)參照;(2)非線性主動懸架系統(tǒng)的T-S模糊控制研究考慮車輛懸架系統(tǒng)存在的參數(shù)不確定性問題,結(jié)合模糊控制建立懸架系統(tǒng)不同自由度下的T-S模糊模型,以提高系統(tǒng)的建模精度;(3)基于T-S模糊模型的主動懸架滑模容錯控制研究在1/4車輛主動懸架T-S模糊模型的基礎(chǔ)上,針對作動器出現(xiàn)的隨機故障對車輛行駛平順性和控制穩(wěn)定性帶來的重要影響,本文開發(fā)一種基于滑模變結(jié)構(gòu)的被動容錯控制器設(shè)計方法,以降低系統(tǒng)對故障的敏感性。最后通過仿真驗證滑模容錯控制器的可行性;(4)基于比例積分觀測器(PIO)的主動懸架容錯追蹤控制(FTTC)研究基于半車主動懸架的T-S模糊模型,本文提出一種基于比例積分觀測器的主動懸架容錯追蹤控制器設(shè)計方法,以解決作動器偏差故障給系統(tǒng)帶來的負(fù)面影響。首先,開發(fā)一種魯棒H∞輸出反饋控制器,并將其輸出響應(yīng)作為參考軌跡。其次,設(shè)計比例積分觀測器以實現(xiàn)對潛在故障的實時估計,并進(jìn)一步設(shè)計主動容錯追蹤控制器來實現(xiàn)對故障的補償控制。最后,通過仿真驗證所提出的主動容錯追蹤控制器的有效性。
【圖文】：

1 緒論來，隨著社會的飛速發(fā)展以及生活的需要，人們對于車輛的車輛的乘坐舒適性也提出了更高的要求。而對于提高乘客的乘不可少的環(huán)節(jié)。車輛的懸架系統(tǒng)作為底盤的重要組成部分，其的力和力矩，并緩沖由路面激勵給車身造成的振動，以保證車懸架系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化研究，，能夠改善車輛的平順性、操作穩(wěn)定性具有一定的積極意義[1]。

圖 1-2 (a)被動懸架模型、(b)半主動懸架模型、(c)主動懸架模型-2 (a) Passive suspension model, (b) semi-active suspension model, (c) active suspension m中，如圖 1-2(a)所示的被動懸架出現(xiàn)的時期最早。在馬車時代，人們就對懸的探索。最早采用葉片彈簧來進(jìn)行減振，后來隨著汽車的出現(xiàn)，慢慢又衍生扭桿彈簧、橡膠彈簧和鋼板彈簧等彈性元件。直到 1934 年，設(shè)計出第一款成的被動懸架。其中被動懸架的參數(shù)是由工程師的經(jīng)驗來確定的，在不同的進(jìn)行調(diào)整的。因此，被動懸架的缺點就是不能在復(fù)雜路況下進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。使用時間的增加，被動懸架的元器件也會發(fā)生損耗，這樣就會造成懸架參數(shù)
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U463.33;TP273

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本文編號：2666668