空氣懸架控制器研究.pdf

1、空氣懸架系統(tǒng)是目前汽車懸架中最先進(jìn)的汽車懸架系統(tǒng)之一。它可以減少整車的振動噪聲，降低車輪的動載荷，提高乘坐舒適性，保護(hù)路面。近年來，在高等級客車，載重貨車和高等級轎車上的應(yīng)用越來越廣。但是空氣懸架中的主動控制懸架系統(tǒng)的研究目前還在試驗(yàn)階段，技術(shù)不成熟。本文對空氣懸架控制器進(jìn)行了研究。針對空氣懸架系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)：控制器的控制算法，相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電控單元（ECU），相關(guān)傳感器和試驗(yàn)臺進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。取得了一些階段性的成果。 在控制

2、算法方面，首次提出綜合參考模型自適應(yīng)法。該算法將控制算法分為兩個部分，離線部分和在線部分。離線算法的核心是基于線性二次高斯（LQG）算法。在線性系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，綜合舒適性和操縱性要求構(gòu)造二次型指標(biāo)，求出最優(yōu)反饋，構(gòu)成最優(yōu)控制系統(tǒng)。在線部分的核心基于李亞普洛夫參考模型自適應(yīng)算法。參考模型為離線算法得出的最優(yōu)系統(tǒng)，在不同的工作點(diǎn)，采用不同的參考模型。利用自適應(yīng)算法的特點(diǎn)，可消除懸架系統(tǒng)時變和線性化的影響。同時，由于自適應(yīng)算法滿足李亞普洛夫穩(wěn)定

3、要求，可使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。本算法具有算法簡單，物理意義明確的優(yōu)點(diǎn)。 在主動空氣懸架的執(zhí)行機(jī)構(gòu)方面，首次提出了可調(diào)電磁減振器和不可調(diào)液壓減振器串聯(lián)的設(shè)計(jì)方案。該設(shè)計(jì)具有電磁控制系統(tǒng)容易調(diào)節(jié)，響應(yīng)快速的特點(diǎn)。同時利用液壓減振器消耗部分能量，可以減少電磁減振器的體積和制造難度，提高系統(tǒng)的可靠性。利用自主研制的測試系統(tǒng)，完成了電磁減振器的性能參數(shù)的測試。 對于懸架系統(tǒng)的檢測單元，設(shè)計(jì)了空氣懸架加速度傳感器驅(qū)動電路。根據(jù)空氣懸架系統(tǒng)

4、對位移傳感器的要求，設(shè)計(jì)了差動變壓器式懸架位移傳感器，利用自主研制的位移測試系統(tǒng)，測試了位移傳感器的參數(shù)。 在控制器架構(gòu)方面，首次提出了基于主控制器和執(zhí)行控制器的分級結(jié)構(gòu)，通過將控制器賦予不同的功能，使懸架的安全性，可靠性得到提高。 在控制器研究中，懸架試驗(yàn)臺是重要的研究條件。本文對試驗(yàn)臺進(jìn)行了設(shè)計(jì)。并對懸架試驗(yàn)臺中的液壓伺服系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。對電控系統(tǒng)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。 在以上研究的基礎(chǔ)上，提出了空氣懸架控制