汽車半主動懸架狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著汽車科技的發(fā)展與人們生活質量的改善，車輛駕駛舒適度、可操控性及穩(wěn)定性越來越受到人們的關注。車輛懸架是車身與車輪間的傳力裝置，決定了車輛駕駛的舒適性及操縱穩(wěn)定性，直接影響著車輛行駛性能。被動懸架參數固定不可改變;主動懸架可根據路面狀態(tài)自動調節(jié)阻尼控制器，但工藝復雜成本高;半主動懸架結構上基于被動懸架實現了阻尼器可控，性能上接近主動懸架，成為汽車懸架行業(yè)的研究熱點。
　　車體質心垂向加速度、俯仰角加速度、側傾角加速度、懸架動撓度及

2、輪胎動載荷是影響車輛駕駛舒適性和可操控性的重要參數指標，車輛懸架控制精度取決于懸架性能參數準確獲取。然而在實際環(huán)境應用中，由于車載微慣性敏感元件本身存在漂移和誤差積累，對車輛懸架狀態(tài)參數測量存在較大的誤差或者無法直接測量車輛的懸架性能參數。為實現車輛懸架狀態(tài)參數準確測量，提出了一種集成傳感器測量的車輛狀態(tài)估計算法對車輛懸架性能參數進行估算。
　　本文首先介紹車輛懸架狀態(tài)估計理論及工作原理，推導了科里奧利效應公式，重點介紹了多傳感器

3、信息融合理論。為有效的捕捉半主動懸架系統(tǒng)的狀態(tài)，合理配置汽車中的傳感器分布，其中安裝在車體質心處的慣性測量組合(IMU)與車輛半主動懸架兩端的加速度計為所設計的懸架狀態(tài)估計器提供角速度和加速度等容易獲取的數據。根據車輛懸架系統(tǒng)的狀態(tài)值與傳感器的觀測值建立了車輛半主動懸架狀態(tài)估計器的狀態(tài)方程與觀測方程，構造擴展卡爾曼濾波估計器，對汽車半主動懸架動撓度、輪胎動載荷及車體的垂向俯仰側傾加速度等性能參數進行估算。仿真實驗結果表明，本文所提出的汽

4、車半主動懸架狀態(tài)估計器對車體垂向運動加速度、側傾角加速度和俯仰角加速度及車輪動載荷的最大誤差控制在標準有效值的10％以內，對懸架動撓度估算的最大誤差控制在2mm以內，驗證了該算法的有效性。其次搭建了車輛半主動懸架狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件平臺。對于硬件平臺的各個模塊分別進行了介紹，軟件方面重點分析了車輛半主動懸架狀態(tài)監(jiān)測的軟件實現。為了測試懸架狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)跨平臺移植的可行性和可靠性，搭建了嵌入式實時測試平臺，詳細論述了Windows平臺下Si

5、mulink/RTW生成可移植C代碼的原理。最后，搭建汽車半主動懸架狀態(tài)監(jiān)測的實驗系統(tǒng)，詳細介紹了車輛懸架狀態(tài)估計與計算的實現過程，解決了代碼移值和調試中出現的所依賴庫文件、交叉編譯工具及不同平臺文件格式不匹配等問題，成功實現了代碼的跨平臺移植和運行。
　　系統(tǒng)測試結果表明，由分布于車體質心的慣性測量組合與懸架兩端的加速度傳感器組成，以飛凌OK6410微處理器和Linux3.01實時操作系統(tǒng)為核心的汽車半主動懸架狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，可實