發(fā)布時(shí)間：2018-07-24 20:44

【摘要】：隨著時(shí)代和科技的進(jìn)步,人們對車輛的行駛穩(wěn)定性和乘坐舒適性提出更高的要求,因此半主動(dòng)懸架技術(shù)受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。磁流變液作為一種新型智能材料,可以在外加磁場作用下,實(shí)現(xiàn)液態(tài)和半固態(tài)的快速轉(zhuǎn)化,其轉(zhuǎn)化過程是可控制和可逆的。磁流變液阻尼器根據(jù)磁流變液的特性而設(shè)計(jì)的,具有響應(yīng)速度快、可控性好、功耗低和結(jié)構(gòu)相對簡單,輸出力大等優(yōu)點(diǎn),非常適合在車輛懸架系統(tǒng)中應(yīng)用。為此,本文設(shè)計(jì)出新型自饋能磁流變液阻尼器,將其配備在ZL50輪式裝載機(jī)懸架系統(tǒng)中,其意義在于通過理論分析和仿真試驗(yàn),得出這種磁流變液阻尼器設(shè)計(jì)原理和方法,從而為早日開發(fā)出節(jié)能降耗和高可靠性的半主動(dòng)磁流變液懸架系統(tǒng)提供有價(jià)值的設(shè)計(jì)依據(jù)和實(shí)施手段。 論文的具體內(nèi)容如下: 第1章,闡述了本課題研究的背景和意義;分別概述了國內(nèi)外磁流變液、磁流變液阻尼器、車輛懸架系統(tǒng)和懸架控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和存在的問題;針對ZL50輪式裝載機(jī)懸架系統(tǒng)存在的問題,提出本文的主要研究內(nèi)容。 第2章,著重設(shè)計(jì)單出桿式的新型饋能磁流變液阻尼器,根據(jù)Bingham力學(xué)模型,建立其輸出力的模型。對該新型磁流變液阻尼器的機(jī)械結(jié)構(gòu)和磁路進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì);對阻尼器的饋能部分即饋能發(fā)電機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);在Matlab/simulink中建立該阻尼器的模型,分析其外特性。 第3章,建立正弦路面激勵(lì)的數(shù)學(xué)模型;簡要介紹懸架系統(tǒng)的性能評價(jià)指標(biāo);建立裝載機(jī)的半主動(dòng)懸架系統(tǒng)和被動(dòng)懸架系統(tǒng)模型;判斷半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的穩(wěn)定性,推導(dǎo)出懸架系統(tǒng)的傳遞函數(shù),分析其幅頻特性;分析懸架系統(tǒng)參數(shù)對其響應(yīng)的影響狀況。 第4章,分析懸架系統(tǒng)可觀測性和可控性。設(shè)計(jì)了線性二次最優(yōu)控制器、模糊控制器、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器和饋能控制,在Matlab/Simulink中對此四種控制策略進(jìn)行仿真分析對比。 最后,對本論文的研究工作和成果進(jìn)行總結(jié);最后指出本文所存在的不足,并展望下一步的研究工作。
[Abstract]:With the development of the times and science and technology, people put forward higher requirements for vehicle driving stability and ride comfort, so semi-active suspension technology has been widely concerned by academia and industry. As a new intelligent material, magnetorheological fluid (MRF) can realize the rapid transformation of liquid and semisolid under the action of external magnetic field, and the conversion process is controllable and reversible. The magneto-rheological fluid damper is designed according to the characteristics of the magnetorheological fluid. It has the advantages of high response speed, good controllability, low power consumption, relatively simple structure and large output force. It is very suitable for application in vehicle suspension system. In this paper, a new type of magneto-rheological fluid damper with self-fed energy is designed and equipped in the suspension system of ZL50 wheel loader. Its significance lies in the design principle and method of the magneto-rheological fluid damper through theoretical analysis and simulation test. It provides valuable design basis and practical means for the early development of semi-active magnetorheological suspension system with energy saving and high reliability. The main contents of the thesis are as follows: in Chapter 1, the background and significance of the research are described, and the magneto-rheological fluid damper, the magnetorheological fluid damper, and the magneto-rheological fluid damper at home and abroad are summarized respectively. The research status and existing problems of vehicle suspension system and suspension control system, aiming at the existing problems of ZL50 wheel loader suspension system, put forward the main research contents of this paper. In chapter 2, a new type of magneto-rheological fluid damper with single output rod is designed. According to the Bingham mechanical model, the output force model is established. The mechanical structure and magnetic circuit of the new magnetorheological fluid damper are optimized by multi-objective design; the energy fed generator of the damper is designed; the model of the damper is established in Matlab/simulink and its external characteristics are analyzed. In chapter 3, the mathematical model of sinusoidal road excitation is established; the performance evaluation index of suspension system is introduced briefly; the semi-active suspension system and passive suspension system model of loader are established; the stability of semi-active suspension system is judged. The transfer function of suspension system is derived and its amplitude-frequency characteristic is analyzed, and the influence of suspension system parameters on its response is analyzed. Chapter 4 analyzes the observability and controllability of suspension system. The linear quadratic optimal controller, fuzzy neural network controller and energy feedback control are designed. The four control strategies are simulated and compared in Matlab/Simulink. Finally, the research work and results of this paper are summarized, and the shortcomings of this paper are pointed out, and the further research work is prospected.
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TH243;TB535.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳國兵;戴金橋;丁言露;;盤式磁流變液阻尼器的簡化逆動(dòng)態(tài)模型[J];華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年04期

2 朱華;;基于磁流變技術(shù)的車用減震器[J];汽車零部件;2009年04期

3 路勇;劉學(xué)廣;;基于AMESim的車輛懸架系統(tǒng)建模與仿真[J];微計(jì)算機(jī)信息;2011年08期

4 田海蘭;王東方;蘇小平;閆少華;;車輛懸架K&C特性分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2011年07期

5 Tony.Qian;;淺談全球十大知名主流懸架[J];汽車零部件;2009年09期

6 楊超君;吳新明;陳瀾;;軸向繞組磁流變液阻尼器阻尼與動(dòng)力性能[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與研究;2011年04期

7 黃長喜;汪洪波;;基于頻率加權(quán)的整車主動(dòng)懸架系統(tǒng)控制器降階研究[J];中國機(jī)械工程;2011年11期

8 劉剛;黃劭楠;嵇艷玲;;懸架系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用與展望[J];黑龍江科技信息;2011年23期

9 顧正剛;汪洪波;;汽車半車主動(dòng)懸架系統(tǒng)模型降階研究[J];計(jì)算機(jī)仿真;2011年06期

10 孫建民;;工程車減振系統(tǒng)自適應(yīng)濾波控制器設(shè)計(jì)與仿真[J];計(jì)算機(jī)仿真;2011年07期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 溫洪昌;廖昌榮;劉會(huì)兵;嚴(yán)小銳;;磁流變液阻尼器運(yùn)行狀態(tài)敏感電流源設(shè)計(jì)[A];2008中國儀器儀表與測控技術(shù)進(jìn)展大會(huì)論文集（Ⅰ）[C];2008年

2 楊紹普;申永軍;劉獻(xiàn)棟;;汽車磁流變智能阻尼懸架系統(tǒng)的半主動(dòng)控制研究[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識(shí)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊）[C];2001年

3 董澤光;張佑林;;電流變阻尼懸架系統(tǒng)的半主動(dòng)控制研究[A];2003中國控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

4 祝世興;薛建海;;多環(huán)槽式磁流變阻尼器阻尼力計(jì)算及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（上）[C];2007年

5 張喻;陸正剛;;基于磁流變液阻尼器的高速貨車轉(zhuǎn)向架動(dòng)力學(xué)性能研究[A];中國鐵道學(xué)會(huì)牽引動(dòng)力委員會(huì)機(jī)車動(dòng)力學(xué)及強(qiáng)度學(xué)組2008年學(xué)術(shù)年會(huì)——大功率交流傳動(dòng)機(jī)車/動(dòng)車組總體、車體及轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

6 張喻;陸正剛;;可控磁流變液阻尼器在高速貨車轉(zhuǎn)向架上的應(yīng)用研究[A];實(shí)踐 開拓 創(chuàng)新——2008年快速重載車輛轉(zhuǎn)向架與輪軸學(xué)術(shù)研討會(huì)論文匯編[C];2008年

7 叢德宏;徐心和;;磁流變液智能假腿的擺動(dòng)相控制[A];中國系統(tǒng)仿真學(xué)會(huì)第五次全國會(huì)員代表大會(huì)暨2006年全國學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

8 李家柱;陳劍;陳心昭;;基于AMEsim的整車建模與仿真[A];第二十一屆全國振動(dòng)與噪聲高技術(shù)及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

9 張競先;江浩;余卓平;;汽車可變阻尼懸架系統(tǒng)的數(shù)值仿真分析[A];2000年上海市系統(tǒng)仿真學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文專輯[C];2000年

10 張思才;徐友鉅;廖昌榮;;微型汽車懸架系統(tǒng)磁流變減振器研究[A];四川省振動(dòng)工程學(xué)會(huì)2002年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 何國邋龔志偉;國際水準(zhǔn)的新懸架 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)垂直切換[N];中國質(zhì)量報(bào);2007年

2 本報(bào)記者 張翼;以高品質(zhì)懸架產(chǎn)品和服務(wù)提升中國客車[N];機(jī)電商報(bào);2008年

3 劉文;LAND CRUISER 200自由新境界[N];中華工商時(shí)報(bào);2007年

4 本報(bào)記者 張震;兩款熱銷車型大比拼[N];中國消費(fèi)者報(bào);2007年

5 朱近倩 董寧;德爾福最新推出的技術(shù)和產(chǎn)品[N];中國工業(yè)報(bào);2004年

6 劉文;節(jié)前購車如何選[N];中華工商時(shí)報(bào);2007年

7 陳佳木;陸地巡洋艦退場 蘭德酷路澤上市[N];中國石油報(bào);2008年

8 沈晶;我國汽車質(zhì)量仍差強(qiáng)人意[N];中國經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào);2007年

9 本報(bào)記者　 張震;一成在用車 質(zhì)量存隱患[N];中國消費(fèi)者報(bào);2006年

10 于麗波;萬向錢潮　　零部件市場面臨機(jī)遇[N];證券時(shí)報(bào);2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 胡利永;基于回轉(zhuǎn)式磁流變液阻尼器的張力控制研究[D];吉林大學(xué);2010年

2 童偉;整體耦合式消扭懸架系統(tǒng)原理及其運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究[D];華南理工大學(xué);2010年

3 金凌鴿;C級車懸架KnC特性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究[D];吉林大學(xué);2010年

4 柳江;基于虛擬樣機(jī)技術(shù)懸架系統(tǒng)性能分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];上海交通大學(xué);2007年

5 初長寶;汽車底盤系統(tǒng)分層式協(xié)調(diào)控制研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

6 曹民;新型車用懸架高度自動(dòng)調(diào)中裝置的設(shè)計(jì)驗(yàn)證及仿真優(yōu)化研究[D];上海交通大學(xué);2008年

7 許志華;鉸接式自卸車橡膠懸架系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)分析、試驗(yàn)研究與優(yōu)化[D];東南大學(xué);2005年

8 趙亮;車輛懸架系統(tǒng)中新減振元件設(shè)計(jì)和減振控制算法研究[D];湖南大學(xué);2008年

9 陳偉;全液壓多輪越野車輛牽引力均衡控制及主動(dòng)懸架系統(tǒng)研究[D];吉林大學(xué);2009年

10 翁建生;基于磁流變阻尼器的車輛懸架系統(tǒng)半主動(dòng)控制[D];南京航空航天大學(xué);2002年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 唐曉陽;新型磁流變液阻尼器在裝載機(jī)懸架系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D];蘭州理工大學(xué);2011年

2 吳小春;汽車懸架性能參數(shù)不解體檢測的研究[D];西華大學(xué);2006年

3 王瑩;新型汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)及其魯棒控制研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2005年

4 陳黎卿;基于ADAMS的懸架優(yōu)化及控制研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2005年

5 高仕猛;位移敏感減振器建模及對車輛垂向動(dòng)力學(xué)影響的分析[D];吉林大學(xué);2007年

6 吳海軍;叉式前懸架的動(dòng)特性及計(jì)算機(jī)輔助測試[D];江蘇大學(xué);2002年

7 鄒艷波;六輪搖臂式月球車懸架的參數(shù)化分析及優(yōu)化[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

8 曹磊;磁流變液阻尼器力學(xué)性能研究與應(yīng)用[D];寧波大學(xué);2010年

9 邵帥飛;基于精細(xì)積分的最優(yōu)控制在汽車主動(dòng)懸架中的應(yīng)用[D];鄭州大學(xué);2009年

10 邱巍;磁流變整車懸架系統(tǒng)半主動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)和性能分析研究[D];南京師范大學(xué);2011年

，

本文編號：2142600