基于微分几何法的半主动油气悬架LQR控制

为了对某工程车辆半主动悬架的油气弹簧进行有效控制,分析了油气弹簧弹性力和阻尼力的非线性特性,建立了车辆半主动油气悬架非线性动力学模型.提出了应用微分几何理论并经过非线性状态反馈变换的方法,对半主动悬架非线性系统进行精确线性化,利用线性二次型调节器实现了非线性状态反馈最优控制,并用Matlab/Simulink编程进行仿真实验.仿真得出半主动油气悬架与被动油气悬架相比,显著地提高了车辆的平顺性.研究结果表明此方法可为车辆悬架控制的研究提供参考.     

半主动油气悬架的神经网络模型参考控制

以提高平顺性为目的,针对油气悬架系统刚度及阻尼非线性的特点,提出了以天棚阻尼为参考模型的神经网络控制方法.建立了二自由度的非线性油气悬架模型,分析了控制系统结构以及神经网络辨识器和控制器的设计与实现.以D级路面作为随机路面输入,分别在满载和空载下,对控制器的性能进行仿真研究.仿真结果表明,神经网络模型参考控制能够有效地衰减车身振动,提高行驶平顺性;并对控制对象的参数变化有良好的适应性.     

油气悬架的不确定性多目标优化

为改善某393t矿用自卸车的平顺性能,需要优化油气悬架的非线性刚度阻尼特性,建立了更符合工程实际情况的7自由度整车模型.考虑矿用车运输过程中整车质量与质心位置的不确定性,选取对目标函数影响较大的悬架刚度和阻尼系数作为设计变量,选取整车质心加速度和车身侧倾角、车身俯仰角以及悬架的动扰度和车轮的动载荷作为目标函数,利用基于薄板样条插值的高维模型(TPS-HDMR)构建设计变量与目标函数之间的近似模型.采用基于Pareto概念的多目标优化遗传算法进行优化,得到了最优Pareto解集.仿真结果表明:多目标优化可以同时改善11个目标的性能,提高汽车的平顺性.     

环形腔气体溶解析出对油气悬架性能的影响

工程车辆单气室油气不分离式油气悬架内随油液流动进入环形腔的气体,在环形腔内溶解析出会对油气悬架性能产生一定的影响.为此,文中建立以环形腔内气体体积为判断导向的油气悬架非线性数学模型,采用联合模拟仿真的方法求解非线性方程组,分析环形腔内气体溶解析出对环形腔内压力变化的影响,并搭建等比例油气悬架试验台进行验证.仿真结果和试验结果对比表明:文中建立的数学模型能够准确地描述环形腔内气体溶解析出变化对油气悬架性能的影响;环形腔内气体溶解析出在油气悬架设计和使用过程中不可忽略;在此影响过程中气体溶解度和油气悬架外加激励的作用明显;环形腔内气体溶解析出变化对油气悬架簧上质量相对位移的影响有限,但对油气悬架内部结构的冲击、振动强度及寿命有较大的影响.     

油气平衡悬架可调阻尼阀外特性的设计

针对油气平衡悬架幅频特性的特点,提出了其阻尼外特性非线性设计的原则.以提高整车的瞬态响应特性、平顺性、车轮接地性为目标,对某油气平衡悬架可调阻尼阀外特性进行了稳健性设计.结果表明,合理设计可调阻尼阀大阻尼状态下开阀前阻尼系数,可以提升车辆的操纵性和状态转换时的舒适性;应用田口方法设计了大、中、小三级阻尼阀外特性参数,使悬架的性能更加稳健.     

基于油气悬架的越野车辆三级阻尼可调技术研究

针对某型越野车辆设计了三级阻尼可调油气悬架,在对其结构和工作原理进行分析的基础上,建立了阻尼数学模型.通过仿真分析、台架试验及实车平顺性道路试验检验,表明所建立的阻尼数学模型是正确的.该三级阻尼可调油气悬架可用于实车,并能有效提升某型越野车辆的行驶平顺性.     

油气弹簧缝隙节流分析与数学模型研究

提出油气弹簧环形阀片变形缝隙节流的一种研究方法.运用边界层理论推导了紊流状态下缝隙的流量表达式,与CFD软件数值解对比验证了公式的正确性及其精度,分析了缝隙结构参数对压差的影响规律.根据自主研发的油气弹簧的结构形式,通过上述推导公式以及实际气体状态方程,建立了单气室油气弹簧的数学模型.仿真分析了系统弹性力与总输出力随位移的变化关系,并与试验数据进行了比较,验证了数学模型的正确性.说明缝隙紊流流量公式具有实用价值,为阻尼阀的精确设计提供了依据.     

带反压气室油气弹簧数学模型

本文在理想状态和简化条件下，建立油气弹簧的数学模型。设活塞杆在正弦激励x=Asin（2π/t）作用下往复运动，利用气体和油液之间的压强关系，对活塞进行受力分析，计算油气弹簧活塞杆的输出力。为分析油气弹簧的刚度特性、阻尼特性、频率特性等重要特性奠定基础。     

水下爆炸冲击载荷下液气缓冲器抗冲特性分析

概述了新型液气缓冲器的基本结构和运动过程. 基于动力学基本理论,建立了该缓冲器冲击输入与经缓冲后的冲击输出两者之间的数学模型. 通过Matlab数值仿真计算,研究了气室高度、油腔截面面积、伸进阻尼孔面积、伸张阻尼孔面积等参数对该型缓冲器抗冲击性能的影响,得出了各参数对抗冲击特性的影响规律.     

油气弹簧主要参数对悬架系统性能的影响分析

建立了油气悬架系统两自由度1/4车辆模型的数学模型,基于数学模型,应用Matlab6.5/Simulink5.0建立了仿真模型。利用该仿真模型研究了油气弹簧主活塞直径、阻尼孔水力直径、单向阀水力直径以及平衡位置时副气室和蓄能器内气体体积与压力等主要参数的变化对平顺性、悬架动行程和轮胎接地性等悬架系统性能的影响,为油气弹簧主要参数的确定提供了理论依据。研究结果表明,油气弹簧主要参数的确定需要统筹考虑悬架系统的综合性能,在突出主要性能的同时要兼顾到其他性能。