文獻(xiàn)綜述-某貨車懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述文獻(xiàn)綜述題目摘要：懸架作為汽車的重要部件，對(duì)汽車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性有著直接的影響。通過(guò)對(duì)被動(dòng)懸架、半主動(dòng)懸架和主動(dòng)懸架的對(duì)比分析，可知采用半主動(dòng)懸架是改善汽車懸架性能的一條新途徑。文中對(duì)汽車懸架的發(fā)展現(xiàn)狀及不同學(xué)者關(guān)于懸架系統(tǒng)運(yùn)用的控制策略作了分析，為進(jìn)一步研究懸架系統(tǒng)提供了一定的理論基礎(chǔ)和參考。關(guān)鍵詞：懸架系統(tǒng)；平順性；控制策略Abstract:Suspensionasanimportantpartofacar,ridingcomfortandhandlingstabilityofvehicleshasadirectimpact.Throughtothepassivesuspension,semi-activesuspensionandactivesuspensionofcomparativeanalysis,itadoptsthesemi-activesuspensionistoimprovetheperformanceofautomobilesuspendedframeofanewway.Inthispaper,presentsituationandthedifferentscholarsonthedevelopmentofautomobilesuspendedframeofsuspensionsystemusingthecontrolstrategyareanalyzed,inordertofurtherstudysuspensionsystemprovidesacertaintheoreticalbasisandreferenceKeyword:Suspensionsystem;Comfort;Thecontrolstrategy1前言：懸架是安裝在車橋和車輪之間用來(lái)吸收汽車在高低不平的路面上行駛所產(chǎn)生的顛簸力的裝置。因此，汽車懸架系統(tǒng)對(duì)汽車的操作穩(wěn)定性、乘坐舒適性都有很大的影響。由于懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在不斷改進(jìn)，其性能及控制技術(shù)也得到了迅速提高。盡管一百多年來(lái)汽車懸架從結(jié)構(gòu)形式到作用原理一直在不斷地演進(jìn)，但從結(jié)構(gòu)功能而言，他都是有彈性元件、減震裝置和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分組成。在有些情況下，某一零部件兼起兩種或三種作用，比如鋼板彈簧兼起彈性元件和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用，麥克弗遜懸架中的減震器兼起減震器及部分導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用，有些主動(dòng)懸架中的作動(dòng)器澤具有彈性元件、減震器和部分導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能。起作用是傳遞路面作用在車輪和車架上的支撐力、牽引力、制動(dòng)力和側(cè)向反力以及這些力所產(chǎn)生的力矩，并且緩沖和吸收由不平路面通過(guò)車輪傳給車架或車身的振動(dòng)與沖擊，抑制車輪的不規(guī)則震動(dòng)，提高車輛平順性和安全性，減少動(dòng)載荷引起的零部件和貨物損壞。2懸架系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r非獨(dú)立懸架早期廣泛應(yīng)用于轎車及轎車意外的其他車型中，由于其可靠性和簡(jiǎn)單的特性，現(xiàn)在還被廣泛的用于轎車的后橋，輕型貨車和越野汽車的后橋，重型貨車的前后橋都采用非獨(dú)立懸架。獨(dú)立懸架早期只單純用于轎車上，目前大部分輕型貨車和越野汽車為了提高舒適性也開(kāi)始采用獨(dú)立懸架，同時(shí)一些中型卡車及客車為了提高架乘的舒適性和行駛平順性也開(kāi)始采用獨(dú)立懸架，在國(guó)外甚至一些輪式工程機(jī)械如吊車和重型卡車也開(kāi)始采用獨(dú)立懸架。因此對(duì)于獨(dú)立懸架的設(shè)計(jì)技術(shù)，國(guó)內(nèi)外都進(jìn)行了研究，這些研究主要集中在以下幾個(gè)方面：獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)技術(shù)，獨(dú)立懸架參數(shù)對(duì)汽車行駛平順性的影響；獨(dú)立懸架與轉(zhuǎn)向橫拉桿長(zhǎng)度和斷開(kāi)點(diǎn)的確定；懸架彈性元件的設(shè)計(jì)分析；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析；獨(dú)立懸架對(duì)前輪定位參數(shù)的影響；獨(dú)立懸架的優(yōu)化設(shè)計(jì)等。國(guó)外除上述研究外，還進(jìn)入了微觀領(lǐng)域的研究，如用原子力學(xué)顯微鏡觀察懸架材料內(nèi)部聚合體的原子轉(zhuǎn)化情況，研究懸架作為彈性介質(zhì)的流變特性等，從而使得獨(dú)立懸架向著智能化、輕量化、小型化、通用化放心發(fā)展。同時(shí)由于電子、微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得獨(dú)立懸架技術(shù)向著半主動(dòng)、主動(dòng)懸架方向發(fā)展。隨著汽車工程技術(shù)和現(xiàn)代控制理論的進(jìn)步，汽車懸架技術(shù)得到廣泛深入和研究?；谡駝?dòng)控制的主動(dòng)、半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的研究和應(yīng)用得到了迅猛發(fā)展，代表了現(xiàn)代懸架系統(tǒng)發(fā)展的方向。主動(dòng)懸架的概念是由FederspielLabrosse于1954年提出來(lái)的，首先使主動(dòng)懸架的基本思想和控制律得到完善總結(jié)的是Thompson，他證明了全主動(dòng)懸架系統(tǒng)對(duì)提高車輛性能的作用。20世紀(jì)80年代初，車輛主動(dòng)懸架統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)成果得到了實(shí)現(xiàn)，日產(chǎn)和豐田公司的液力主動(dòng)控制系統(tǒng)，證明主動(dòng)懸架系統(tǒng)可使車輛的整體性能得到很大提高。但因主動(dòng)懸架結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗高，其發(fā)展受到一定限制。70年代初，Rossby和Karnop首先提出了半主動(dòng)懸架的概念。半主動(dòng)懸架比主動(dòng)懸架出現(xiàn)的晚一些，從20世紀(jì)80年代中期以來(lái)，有關(guān)汽車半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的文獻(xiàn)和研究成果每年都有報(bào)道，比較有影響的學(xué)者有Karnopp、Margolis、Thompson等，他們的研究，極大地豐富了汽車半主動(dòng)懸架的控制理論，有力地推進(jìn)了半主動(dòng)懸架系統(tǒng)在車輛工程中的應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉，性能接近于主動(dòng)懸架而受到車輛工程界的廣泛重視。20世紀(jì)90年代以后，研究的顯著特點(diǎn)是新型智能材料在半自動(dòng)懸架上的應(yīng)用。美國(guó)和德國(guó)研制的以電流變和磁流變體作為工作介質(zhì)的新型半主動(dòng)懸架系統(tǒng)，是一種能自動(dòng)識(shí)別道路狀況的半主動(dòng)懸架系統(tǒng)——自動(dòng)連續(xù)調(diào)節(jié)阻尼控制系統(tǒng)。據(jù)稱，這一系統(tǒng)不僅可以裝配在賽車上，還可以安裝在其他高級(jí)轎車上。3懸架技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主動(dòng)懸架控制技術(shù)的發(fā)展最早提出懸架控制方法是天棚阻尼器控制，由于控制算法簡(jiǎn)單，已經(jīng)得到了應(yīng)用。隨著現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，提出了主動(dòng)懸架隨機(jī)最優(yōu)控制方法。與天棚阻尼器控制相比，由于考慮了更多變量的影響，因而控制效果更好。主動(dòng)懸架記住的發(fā)展預(yù)測(cè)對(duì)比目前各種控制方法，采用控制有效、應(yīng)用較成熟、算法較簡(jiǎn)單、基于預(yù)測(cè)優(yōu)化的參數(shù)估計(jì)自校正控制律是較為理想的選擇。電氣動(dòng)力系統(tǒng)中的直線伺服電機(jī)具有較多的優(yōu)點(diǎn)，永磁直流直線伺服電機(jī)，其驅(qū)動(dòng)性能優(yōu)于液壓系統(tǒng)，今后將會(huì)取代液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。運(yùn)用點(diǎn)此蓄能原理，結(jié)合參數(shù)估計(jì)自校正控制器，有望設(shè)計(jì)出高性能低功耗的點(diǎn)此蓄能式自適應(yīng)主動(dòng)懸架。采用新型電控技術(shù)，研究和開(kāi)發(fā)一類控制有效、能耗低、造價(jià)合理的汽車懸架系統(tǒng)具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。針對(duì)懸架系統(tǒng)的非線性特點(diǎn)，研究適宜的懸架系統(tǒng)電控技術(shù)是汽車懸架系統(tǒng)振動(dòng)性能改進(jìn)的方向。在控制策略方面，針對(duì)不同的問(wèn)題提出了不同的方法。這些控制策略有效地提高了控制性能和汽車行駛的平順性。周繼銘等人采用了四分之一車模型對(duì)天棚阻尼器和主動(dòng)懸架的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了分析，討論了微分幾何法和反饋線性化法的應(yīng)用。舒紅宇等用一個(gè)簡(jiǎn)單的二自由度的汽車模型對(duì)主動(dòng)懸架進(jìn)行數(shù)值分析，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬用頻率和頻譜響應(yīng)的方法對(duì)振動(dòng)性能進(jìn)行研究。由于阻尼系數(shù)在連續(xù)系統(tǒng)中的變化不如在開(kāi)關(guān)半主動(dòng)懸架系統(tǒng)中那么敏感，所以采用連續(xù)半主動(dòng)懸架能使瞬態(tài)響應(yīng)的穩(wěn)定時(shí)間得以改善。4結(jié)語(yǔ)文章綜述了現(xiàn)代汽車懸架系統(tǒng)的分類、國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷史和控制策略的研究現(xiàn)狀，可以看出半主動(dòng)懸架介于被動(dòng)懸架和主動(dòng)懸架之間，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗能低、可靠性較高，性能優(yōu)于被動(dòng)懸架，成本低于主動(dòng)懸架，是一種較為理想和具有較大實(shí)際開(kāi)發(fā)意義的懸架；并對(duì)汽車懸架的發(fā)展現(xiàn)狀以及不同學(xué)者關(guān)于懸架系統(tǒng)運(yùn)用的控制理論與控制策略作了分析，了解其工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)，為懸架控制理論研究和產(chǎn)品提供了一定的理論基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)劉飛，陳大宇車輛半主動(dòng)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究2009-6陳家瑞汽車構(gòu)造機(jī)械工業(yè)出版社2005姜鵬汽車懸架系統(tǒng)的仿真分析與參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)浙江大學(xué)2006韓燕重型載貨汽車懸架系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)2009王望予汽車設(shè)計(jì)北京機(jī)械工業(yè)出版社2004梅麗歌汽車電子控制懸架系統(tǒng)的原理及應(yīng)用科學(xué)之友2006喻凡黃宏成汽車空氣懸架的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)汽車設(shè)計(jì)2001王敬芝重型載貨汽車空氣懸架多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)2009陳兵車輛只能懸架系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)研究起重運(yùn)輸機(jī)械2005劉丹重型載貨汽車車架的有限元分析及優(yōu)化中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)2009林戈輝車輛半主動(dòng)懸架的控制策略及仿真四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)2004秦洪武前懸架的仿真計(jì)算研究機(jī)械設(shè)計(jì)與研究2002羅禹貢輕型車懸架動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)及其應(yīng)用汽車研究與開(kāi)發(fā)1997范迪彬陸友林汽車懸掛參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)安徽工學(xué)院學(xué)報(bào)1988張建文莊德軍林逸汽車用空氣彈簧懸架系統(tǒng)綜述公路交通科技2002MagnusNiggardNeuralNetworksforModellingandControlofDynamicSystems.Springer-Vera,London,februari2000WilliamS.Levine.Thecontrolhandbook.CRCpress,1996

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