液電饋能式懸架仿真與主動(dòng)控制研究.pdf

1、汽車饋能式懸架的研究目標(biāo)在于要將由傳統(tǒng)減振器耗散掉的振動(dòng)能量加以回收利用，但前提是要保證饋能式懸架的懸架特性，因此其表現(xiàn)出的懸架特性，即與車輛的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性有關(guān)的懸架系統(tǒng)的三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)-車身加速度、懸架動(dòng)撓度和輪胎動(dòng)位移應(yīng)該不劣于傳統(tǒng)的被動(dòng)懸架，研究目標(biāo)在于能將饋能式懸架進(jìn)行主動(dòng)或半主動(dòng)控制的前提下優(yōu)化懸架特性，實(shí)現(xiàn)能量的回饋。本課題所研究的饋能式懸架屬于機(jī)電液混合系統(tǒng)，其控制方式可包含半主動(dòng)或主動(dòng)控制。半主動(dòng)控制方式為利用發(fā)

2、電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)的反作用力來控制液壓回路中的液流阻尼力，進(jìn)而控制減振器活塞上的阻尼力，活塞的上下運(yùn)動(dòng)即表現(xiàn)為車輛簧載質(zhì)量與非簧載質(zhì)量之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。半主動(dòng)控制方式中將能量回收電路和電機(jī)反作用轉(zhuǎn)矩控制電路集成在一起，其研究的重心一方面在于如何設(shè)計(jì)整流穩(wěn)壓電路來回收電能，另一方面在于如何將包含某種控制策略的控制器集成到能量回收電路中。對(duì)于主動(dòng)控制方式，其思想在于可將懸架的作動(dòng)力控制與能量回收電路分離，主動(dòng)力控制所需的能量可直接來自于饋能懸架中

3、的能量回收電路，也可來自車輛上的蓄電池或其他供能裝置，研究在實(shí)現(xiàn)了饋能式懸架主動(dòng)控制之后回饋能量的大小。
　　 本文正是基于這種思想，將主流的主動(dòng)懸架控制策略應(yīng)用到液電饋能式懸架中，利用AMESim和Simulink進(jìn)行了三種主動(dòng)控制策略下的液電饋能式懸架的仿真研究，包含了LQG線性隨機(jī)最優(yōu)控制、PID控制和模糊控制。首先建立了液電饋能式減振器的理論模型，對(duì)主要的仿真模型元件的參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算和選取，并成功設(shè)置聯(lián)合仿真的系統(tǒng)環(huán)境。

4、然后基于1/4車輛二自由度懸架模型建立了三種控制策略下的聯(lián)合仿真模型，為了進(jìn)行分析對(duì)比，建立隨動(dòng)狀態(tài)下的液電饋能式懸架模型并置于相同激勵(lì)條件下。在兩種軟件環(huán)境下的仿真計(jì)算之后，主要對(duì)比分析了懸架系統(tǒng)的三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)和能量回收能力。仿真結(jié)果表明，在經(jīng)過主動(dòng)控制之后，饋能式主動(dòng)懸架表現(xiàn)出來的特性均好于隨動(dòng)狀態(tài)，但能量的回收能力卻不如隨動(dòng)狀態(tài)。仿真的結(jié)果對(duì)饋能式懸架的主動(dòng)控制有很好的理論指導(dǎo)意義。最后進(jìn)行了液電饋能式減振器集成式樣機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的整體