半主动悬架研究

介绍国内外车辆悬架半主动控制研究的最新进展。阐述半主动悬架技术的产生背景，分析设计与优化过程中所用到的车辆模型和评价指标；结合国内外研究成果，对半主动悬架的控制方法和可调节减振器，作了较为详细的回顾和总结；列举出几种应用最广泛的半主动悬架控制方法并分析各自的优劣势，指出不同的控制方法相互结合可以达到更好的优化控制效果；阐述不同种类可调节减振器的工作原理；最后探讨半主动悬架发展的趋势，为车辆悬架半主动控制的进一步研究提供参考。     

气路闭环互联空气悬架车高控制与能耗特性试验

在互联空气悬架结构的基础上,提出一种与开环空气悬架系统不同的高低压罐气路闭环纵向互联空气悬架系统。针对车身高度调节过程中存在的"过充"、"过放"、超调现象明显等问题,构建适用于互联空气悬架的车身高度PID控制策略,同时引入车身姿态修正系数,控制车身高度调节过程中车身姿态的稳定。搭建试验台架,研究气路闭环空气悬架能耗特性,并对控制策略的实际控制效果加以验证。研究结果表明:相对于气路开环系统,气路闭环车身高度调节系统最多可节约33.13%的能量消耗,系统能耗特性优良。所设计的控制策略能快速准确地调节车身高度,改善车身高度调节过程中存在的不良现象,提高调节过程中车身姿态的稳定性。但相比非互联状态,互联空气悬架系统车身高度调节所需时间有所增加。     

半主动悬架可调阻尼减振器及其控制时滞研究

研制了一种用于汽车半主动悬架系统的可调阻尼减振器，试验结果显示该减振器的阻尼调节性能达到半主动悬架控制要求．提出了一种基于天棚阻尼控制原理的新方法，可根据汽车的实际行驶情况灵活地控制车身振动加速度和车轮动载，从而实现预期的控制目标．探讨了可调阻尼减振器的驱动机构动作时滞和阻尼切换时滞对半主动悬架系统控制效果的影响．结果显示：驱动机构在120ms以上的时滞对车身振动加速度和车轮动载荷均有不利影响；减振器阻尼系数切换时的变化速度过快或过慢都对控制效果不利，     

麦式独立悬架运动学分析与优化

利用空间机构运动学和数值计算的方法对麦式独立悬架进行运动学分析，并对导向机构结构参数和转向梯形断开点位置进行了优化设计．结果表明，该算法使悬架的设计更为精确、清晰，提高了工作效率；优化后，改善了悬架系统的运动学特性．     

高速重载车辆主动油气悬架系统平顺性控制发展综述

主动油气悬架具有车身姿态和高度实时控制、阻尼、刚度参数实时调节,路面情况适应性好等特点,能使车辆在不同的运动状态或路面情况下始终保持良好的平顺性和操纵性能。随着计算机控制技术和电控技术的快速发展,以及人们对于乘车舒适性的要求愈来愈高,主动油气悬架在车辆上的应用需求日益增加,尤其是针对一些行驶路况较差、载重量大的高速重载底盘工程车辆,传统的被动油气悬架也难以满足其平顺性要求,采用主动油气悬架系统对车辆行驶的平顺性进行升级成为当前研究的热点。本文对车辆的主动油气悬架系统的原理及特点进行分析,以及对国内外高速重载车辆的主动油气悬架系统平顺性控制研究与应用现状进行总结和回顾,详细阐述了油气悬架进行主动控制常用的控制策略,最后对高速重载车辆的主动油气悬架系统技术的未来发展做出了展望。     

轿车主动空气悬架系统3种方案仿真分析

为满足轿车高的舒适性、操纵稳定性和安全性要求,提出在被动空气悬架的基础上设计一个辅助装置,使其成为主动空气悬架系统. 该装置采用液压与气动相结合的结构,具有调节和抑制车辆俯仰及侧倾运动的作用. 对轿车空气悬架系统建立了3种概念模型,并在相同的输入参数下,通过仿真模型对比计算3种调节方案的主动控制效果. 仿真结果表明,采用液气混合式调节方案的主动空气悬架系统,具有运动速度快、位移精度高等优点,可优先在汽车上使用.     

铰接式自卸车橡胶弹簧悬架系统动力学仿真分析与实验研究

以AD250铰接式自卸车橡胶弹簧悬架系统为研究对象，运用虚拟样机技术，在不同载荷和车速下对其进行了动力学仿真分析，仿真结果与实验结果具有很好的一致性，表明所建模型是准确的；分析表明，前悬架橡胶弹簧刚度的非线性特性能满足前悬架在不同载荷下具有等支承频率，从而保持稳定的行使平顺性要求；而后悬架系统在轻载荷下较之重载荷时具有较高的支承频率。分析的结果为橡胶弹簧悬架系统进一步优化设计提供了理论支持。     

半挂车电控空气悬架车高调节模糊与PWM控制研究

将传统半挂车空气悬架的机械式旋转滑阀和高度阀分别用高度传感器和电磁阀代替,设计了半挂车用电子控制空气悬架。分析了电控空气悬架高度切换时管路元件(含电磁阀)气体流动性过程,橡胶气囊内气体热力学过程和簧载质量动力学过程,建立了车身高度调节的非线性模型。针对高度调节过程中出现的超调和振荡现象,设计了模糊算法/PWM控制器并进行了仿真模拟。结果表明,该控制策略是可行的,有效提高了高度切换准确性及电控悬架系统的稳定性。     

步进式电弧螺柱焊枪及控制系统的研究

在深入研究电弧螺柱焊过程及传统电弧螺柱焊枪的基础上，提出了一种全新的设计思想，以此研制开发了步进式电弧螺柱焊枪及其控制系统．焊枪的机械结构部分以步进电机为动力机构，以螺旋传动装置为运动机构主体，实现了电弧螺柱焊所需的螺柱运动过程；控制系统以MCS-51单片机为主控元件，实现了对焊枪及焊接过程的控制．螺柱提起高度、送下深度、提起和送下速度等焊接参数的设定由程序控制，减少了人工调整的随机误差；同传统电弧螺柱焊枪相比，此焊枪的参数调节具有相互独立的特性，送下深度可以在更大范围内调整．     

PAM仿袋鼠腿悬架仿真建模及垂向参数特性研究

为了满足人们对高性能车辆悬架的追求,借鉴自然进化而来的袋鼠腿部结构,提出一种PAM仿袋鼠腿车用悬架。通过对袋鼠腿部肢体及其功能的剖析与提炼,构建出基于PAM的等骨骼比例仿袋鼠腿悬架结构;为了研究该悬架结构的减振性能和参数特性,建立其三连杆被——主动控制仿真模型。模仿袋鼠腿自适应调节功能,以悬架垂向性能参数为评价指标,制定出仿袋鼠腿悬架的模糊控制策略;以路面不平度为激励,通过控制PAM输出力实时调节悬架姿态,对该悬架垂向参数特性开展研究。以车身动位移、车身垂向加速度等参数为评价指标,在多种路面条件下,对该悬架的垂向性能进行被动、被-主动模式下的特性分析。结果表明,基于PAM仿袋鼠腿悬架可有效降低路面激励对车身的振动与冲击;相对于被动模式,该悬架在模糊控制下的被-主动模式具有较好的缓冲减振性能。研究结果可为高性能仿生车辆悬架的研发提供参考。     

货车扭转载荷的计算与分析

本文把悬架和车架作为子结构，建立了汽车扭转力学模型；推导了几种常见扭转工况下汽车的受力计算公式；分析了悬架与车架扭转刚度的匹配对车架变形和受力情况的影响．本文所得出的结论，可作为结构强度有限元分析的一种补充及设计者选择汽车设计参数的参考依据     

平衡悬架的振动特性分析

钢板弹簧平衡悬架是重型车辆常用的悬架结构形式。建立平衡悬架的三自由度振动模型，应用随机振动理论，导出平衡悬架系统的传递特性及车身振动加速度均方根值，对平衡悬架与普通悬架的振动特性进行对比研究，并就结构参数对平衡悬架特性的影响进行了分析。实例分析结果表明，与普通悬架相比，平衡悬架能大幅提高车辆行驶的平顺性。平衡悬架不仅适用于重型车辆，也可作为其他车辆改善行驶平顺性的结构措施。在平衡悬架的结构设计上，减小两车桥的轴距和质量差异可提高车辆的平顺性。     

基于侧倾中心的悬架导向机构模型

根据导向机构的功能,建立以侧倾中心理论为基础的导向机构传力模型,通过侧倾中心计算悬架导向机构传递给车体的力;建立悬架K&C特性修正模型,利用悬架K&C试验数据对车轮的位置和姿态进行修正.编写了14自由度整车模型的仿真代码,将所建立的悬架模型嵌入到整车模型中,建立某A级车的整车模型,通过对比仿真结果与场地试验数据,验证了模型的有效性.对此模型进行了操纵稳定性工况的仿真,以方向盘角阶跃输入工况为例,分析了导向机构模型对整车运动的影响.结果表明:通过仿真可以得到悬架K&C特性参数中对整车运动影响较大的参数及其影响趋势,从而对汽车开发过程中的悬架结构参数的确定起到指导作用.     

6×2载货汽车承载桥提升机构

通过对6×2载货汽车悬架结构的分析,提出了1种将承载桥提起的新型技术,设计了1套提桥机构,为6×2载货车整车性能和使用性能的提高打下了基础。     

电控空气悬架中的新型可调阻尼减振器设计

为满足某客车电控空气悬架的阻尼控制要求,以该车原被动式液压减振器为基础,研制了一种新型可调阻尼减振器,确定了减振器在"软"、"硬"阻尼状态下的阻尼力设计目标.该减振器的阻尼调节装置可实现2种阻尼状态的切换.介绍了该减振器的结构组成、工作原理及驱动机构的特点,应用流体力学理论建立了减振器的阻尼特性数学模型,通过仿真分析确...     

液压冲击机构工作参数调节机理与控制策略S

针对目前国内外液压冲击机械工作参数调节方法的局限性，提出了行程无级调节原理，设计了一种新型的行程无级调节装置，并对该装置进行了数字仿真研究；在此基础上设计了一种基于微机控制的无级调节工作参数的液压冲击机构，论述了其设计原理、结构特点、技术性能和控制策略。     

手动甘蔗削皮机

我校一项实用技术“手动甘蔗削皮机”获得实用新型专利权，其可适用于不同直径甘蔗的削皮，它包括动力传动系统、进给系统、刀具系统、机架．动力传动系统由动力轴、进给螺杆轴、行星架组成的三轴齿轮传动系统组成；进给系统由进给机构、夹持机构和快退机构组成；刀具系统由安装在行星架上的行星齿轮、同步带、刀具和张紧轮组成．其改进了传统的手工削皮和纵削式削皮的不利方面，与现有技术相比具有明显的优点：采用三轴传动系统，可保证机构运动时的安全性；刀具两轴端设置弹簧，并采用张紧轮张紧同步带，可以实现刀具自动调节；采用传动系统与进给系统、刀具系统组合运动，结构简单、操作方便、运动可靠，且比较经济；沿甘蔗外圆切线方向切削，切屑碎小、处理方便．     

CVT速比控制调节阻尼的电磁半主动悬架平顺性研究

针对传统汽车悬架不能将振动能量回收利用的缺点,提出了一种基于无级变速器速比控制实现悬架阻尼调节且可实现车身振动能量回收的电磁半主动悬架设计方案。在分析其结构和工作原理的基础上,基于动力学分析建立了无级变速器速比与悬架阻尼之间的对应关系以及该悬架系统的动力学方程;设计了无级变速器速比PID控制器,以1/4汽车悬架系统为例,对汽车平顺性以及振动能量回收效果进行了仿真分析;仿真结果表明,通过对无级变速器速比进行控制调节悬架系统阻尼,可以实现良好的汽车平顺性,并可实现车身振动能量的回收。     

基于新型减振支柱的半主动悬架特性研究

为了解决传统半主动悬架减振器有限的阻尼调节范围很难满足所有控制策略要求的问题,提出了刚度和阻尼偶联可调的一体式悬架减振支柱结构。介绍了该减振支柱的结构组成、阻尼和刚度的调节原理与耦合关系,分析了新型减振支柱的非线性刚度和阻尼特性。建立了采用新型减振支柱的二自由度半主动悬架系统模型,运用MATLAB/SIMULINK对半主动悬架模型进行仿真计算。根据仿真结果得到了路面条件、车速、悬架阻尼和空气弹簧初始气压对半主动悬架性能的影响规律。仿真结果显示:在三种典型路面和车速工况下,当减振器的阻尼状态为"高"、空气弹簧的初始气压为0.4 MPa时,半主动悬架的车身加速度、轮胎动载荷和悬架动行程分别比原车被动悬架至少降低6%、10%和18%。表明采用新型减振支柱的半主动悬架可以根据车辆行驶工况,对减振支柱的刚度特性和阻尼特性进行匹配,实现降低车身加速度、轮胎动载荷和悬架动行程的目标,从而改善车辆行驶平顺性、行驶安全性以及机动性。     

汽车四自由度半主动悬架阻尼模糊控制的方法

汽车悬架系统的设计必须满足行驶平顺性和操纵稳定性的要求，传统的被动悬架系统巳无法从结构设计上使车辆具有良好的行驶性能，而半主动悬架通过调整悬架阻尼，使得它可以很好地满足车辆行驶过程的需要，因此受到车辆工程界的广泛重视，建立4自由度1/2车辆模型，导出了系统的非线性状态方程；采用模糊方法控制汽车半主动悬架的阻尼，研究了一种新型的模糊控制系统，以前后轴的可调阻尼值作为输出量控制悬架，并设计了模糊控制规则，通过计算机仿真验证了这种控制算法的有效性，为汽车台架实验提供理论依据。