汽车主动悬架系统的建模和自适应干扰抑制控制

论文摘要

汽车不仅改善了人类的生活质量，提高了工作和生产效率，而且有效地促进了经济的发展和国家的建设。随着汽车产业和相关科技的发展，汽车的操纵稳定性、乘坐的舒适性，可靠性成为人们关注的重要内容。因此对汽车的各个组成系统的研究和改进就显得尤为重要，汽车悬架系统是车辆的重要组成部分，设计性能良好的悬架及相关系统成为研究现代汽车的一个重要课题。主动悬架系统设计的核心就是控制策略的选取，本文深入研究了汽车液压主动悬架系统，根据实际情况，对液压主动悬架系统建立数学模型，针对具体问题给出相应的控制方法设计控制器，从而改善了主动悬架系统的性能，提高了人们对汽车的满意度。主要研究内容如下：车辆液压主动悬架系统模型的建立，在详尽地分析汽车的动力学特性的基础上结合液压伺服系统的非线性特性，建立了二自由度的1/4车主动悬架模型、四自由度的半车主动悬架模型。针对1/4车主动悬架模型，充分考虑液压伺服系统中的参数不确定性和来自路面的干扰，提出了反步自适应和干扰抑制相结合的控制策略，设计了带有干扰抑制的自适应控制器，理论分析和仿真研究验证了控制器的正确性和有效性。考虑到实际系统中的部分状态量不可测或者测量成本很高的问题，针对建立的半车主动悬架模型，设计了动态输出反馈鲁棒干扰抑制控制器，仿真结果表明推导的正确性和控制器的可行性。通过与传统的PID对比，说明所设计的主动悬架系统提高了汽车的乘坐舒适度和操纵稳定性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 汽车悬架的功能及分类
• 1.2 国内外主动悬架的研究现状
• 1.3 主动悬架的实际应用和发展趋势
• 1.3.1 主动悬架的实际应用
• 1.3.2 主动悬架的发展趋势
• 1.4 课题的研究目的与意义
• 1.5 本文的主要研究内容
• 第2章 车辆液压主动悬架系统的模型建立
• 2.1 二自由度 1/4 车主动悬架模型
• 2.1.1 1/4 车模型的动力学方程
• 2.1.2 液压系统的动力学特性
• 2.1.3 1/4 车主动悬架系统的状态方程
• 2.2 四自由度半车主动悬架模型
• 2.2.1 半车模型的动力学方程
• 2.2.2 半车主动悬架系统的状态方程
• 2.3 路面模型的建立
• 2.3.1 随机路面输入
• 2.3.2 确定性路面输入
• 2.4 本章小结
• 第3章 1/4车液压主动悬架系统的自适应干扰抑制控制
• 3.1 控制问题的描述
• 3.2 自适应控制器设计
• 3.3 仿真研究
• 3.4 本章小结
• 第4章 半车主动悬架系统动态输出反馈鲁棒干扰抑制控制
• 4.1 控制问题的描述
• 4.2 动态输出反馈的鲁棒干扰抑制控制
• 4.3 仿真研究
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介