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车辆蓄能半主动悬架系统工作机理与智能控制研究
  • 项目名称:车辆蓄能半主动悬架系统工作机理与智能控制研究
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:50905078
  • 申请代码:E050301
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2010-01-01-2012-12-31
  • 项目负责人:汪若尘
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:江苏大学
  • 批准年度:2009
中文摘要:

研究车辆蓄能半主动悬架组成框架、工作原理、控制策略及与整车匹配理论问题。为缓冲和衰减全频域范围内由路面不平度引起的冲击和振动,突破传统悬架的结构局限性,基于机电相似性隔振原理,构建一种车辆蓄能半主动悬架,应用复域机械阻抗法,建立车辆蓄能半主动悬架数学模型,突破蓄能半主动悬架建模瓶颈,利用多体建模理论,分析蓄能半主动悬架与整车之间的相互关系、协调机理及对整车动力学控制的作用,优化蓄能半主动悬架系统的结构参数及参数的组合形式,提出系统性能的综合评价指标和控制策略,将车辆行驶平顺性和安全性问题描述为适合分析与综合的控制问题,构建蓄能半主动悬架智能控制系统和故障诊断系统,解决与其它电控单元的信息融合问题,通过蓄能半主动悬架性能匹配及与整车性能协调研究,完成从动态建模、数据的实时获取到专家系统推理决策的全过程,以提高车辆的乘坐舒适性、行驶安全性及整车综合性能,为汽车底盘智能化控制提供新的理论和方法。

结论摘要:

本项目在国家自然科学基金委的资助下,主要开展了车辆蓄能半主动悬架组成框架、工作原理、控制策略及与整车匹配研究工作。主要工作有1)应用“蓄能器-弹簧-质量”系统反共振现象,将被隔离质量的共振转换为蓄能器的共振,把天棚与地棚阻尼吸收被隔离质量的振动能量,转化为吸收蓄能器的振动能量,发明了被动天棚和地棚阻尼隔振系统;2)阐述了蓄能器的概念与原理,系统地研究了蓄能器的数学模型及其与整车匹配,揭示了蓄能器的本质特征,研制了多种结构蓄能器,为蓄能悬架系统研究提供了依据;3)提出了一种理想天棚阻尼的被动实现方法,解决了理想天棚阻尼要求阻尼元件与惯性参考系相连的技术难题。将理想天棚阻尼的被动实现方法延伸到理想地棚阻尼的被动实现上,用阻抗分析的方法建立了被动天棚、地棚及其混合阻尼隔振系统模型,从理论上检验了理想天棚、地棚及其混合阻尼被动实现方法的正确性;4)对众多的蓄能悬架结构进行优化,寻找以舒适性为导向的蓄能悬架结构,将R—L—C电路网络的正实综合方法运用到蓄能悬架振动网络中,将求解悬架结构的问题转化为求解正实鲁棒控制器的问题,然后将求得的控制器的阻抗传递函数由弹簧、阻尼和蓄能器三种无源元件物理实现出来;5)建立了混合阻尼悬架的整车模型,分析了悬架的频响特性及动态性能,设计了蓄能半主动悬架智能控制策略,通过仿真分析,验证蓄能半主动悬架智能控制的正确性、有效性及可行性;6)设计了蓄能悬架原理样机,并将其安装于试验车辆,进行了试验研究。项目研究期间,取得了系列创新性成果,形成了多项自主知识产权。在国内外主要刊物发表、待发表或国际学术会议宣读相关论文15篇,已有10多篇被SCI、EI、ISTP收录;申报PCT发明专利1项,发明专利11项;实用新型专利1项。已培养博士生3名,其中获得学位1人,在读2人;硕士生5名,其中获得学位1人,在读4人。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 38
  • 1
  • 13
  • 0
  • 0
期刊论文
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