基于主动油气悬架的车身高度控制与平顺性研究

【摘要】汽车安装上主动油气悬架后可使其离地间隙不受外部载荷的影响，当其承载的重量发生改变时，通过油气悬架控制系统的调节作用，车身高度很快会恢复到原先设定的值。油气悬架利用装有惰性气体的金属容器作为弹性元件，以油液流经节流孔产生的阻尼作用来达到减振的效果。随着液压与控制技术的发展，油气悬架向有源主动控制的方向发展。本文首先对车辆系统振动特性进行研究，并基于AMESim建立了装置有主动油气悬架的1/4车辆振动系统，对车身的高度控制原理进行了研究。首先，对二自由度车辆振动系统的固有频率进行了求解与仿真验证，得到了每一阶固有频率对应的主振型及车身、车轮位移响应对路面输入的传递特性曲线。结果表明，在路面激励输入下车轮振动占主要因素，振动能量几乎不会传递到车身中。其次对等效油气弹簧进行了设计，并与液压比例伺服控制系统相结合，在负载突变的情况下对车身离地高度进行校正，通过批运算处理来选择放大器的增益，消除了车身、车轮之间的位置误差，从而达到使车身高度保持恒定的目的。同时还在AMESim中建立了B级路面模型，得到了汽车平顺性的主要评价指标，即不同车速下的车身加速度响应和加速度功率谱密度，并研究了车辆系统固有参数变化对平顺性的影响。最后在HyperWorks中对麦弗逊式独立前悬虚拟样机进行了平顺性分析，对悬架的下控制臂进行了刚度强度有限元分析及模态分析，得出了有益结论，为车轮定位参数和悬架下控制臂的优化设计提供参考以及为车辆的防振处理过程提供了理论依据。
【作者】彭万万；
【导师】闫宏伟；
【作者基本信息】中北大学，机械设计及理论，2014，硕士
【关键词】油气悬架；比例控制；虚拟样机；平顺性；AMESim；HyperWorks；

【参考文献】
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