【摘要】：隨著時代和科技的進步,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,因此半主動懸架技術受到學術界和工業(yè)界的廣泛關注。磁流變液作為一種新型智能材料,可以在外加磁場作用下,實現液態(tài)和半固態(tài)的快速轉化,其轉化過程是可控制和可逆的。磁流變液阻尼器根據磁流變液的特性而設計的,具有響應速度快、可控性好、功耗低和結構相對簡單,輸出力大等優(yōu)點,非常適合在車輛懸架系統(tǒng)中應用。為此,本文設計出新型自饋能磁流變液阻尼器,將其配備在ZL50輪式裝載機懸架系統(tǒng)中,其意義在于通過理論分析和仿真試驗,得出這種磁流變液阻尼器設計原理和方法,從而為早日開發(fā)出節(jié)能降耗和高可靠性的半主動磁流變液懸架系統(tǒng)提供有價值的設計依據和實施手段。 論文的具體內容如下: 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)的研究現狀和存在的問題;針對ZL50輪式裝載機懸架系統(tǒng)存在的問題,提出本文的主要研究內容。 第2章,著重設計單出桿式的新型饋能磁流變液阻尼器,根據Bingham力學模型,建立其輸出力的模型。對該新型磁流變液阻尼器的機械結構和磁路進行多目標優(yōu)化設計;對阻尼器的饋能部分即饋能發(fā)電機進行結構設計;在Matlab/simulink中建立該阻尼器的模型,分析其外特性。 第3章,建立正弦路面激勵的數學模型;簡要介紹懸架系統(tǒng)的性能評價指標;建立裝載機的半主動懸架系統(tǒng)和被動懸架系統(tǒng)模型;判斷半主動懸架系統(tǒng)的穩(wěn)定性,推導出懸架系統(tǒng)的傳遞函數,分析其幅頻特性;分析懸架系統(tǒng)參數對其響應的影響狀況。 第4章,分析懸架系統(tǒng)可觀測性和可控性。設計了線性二次最優(yōu)控制器、模糊控制器、模糊神經網絡控制器和饋能控制,在Matlab/Simulink中對此四種控制策略進行仿真分析對比。 最后,對本論文的研究工作和成果進行總結;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.
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TH243;TB535.1

【相似文獻】

相關期刊論文 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態(tài)模型[J];華僑大學學報(自然科學版);2011年04期

2 朱華;;基于磁流變技術的車用減震器[J];汽車零部件;2009年04期

3 路勇;劉學廣;;基于AMESim的車輛懸架系統(tǒng)建模與仿真[J];微計算機信息;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];機械設計與制造;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力性能[J];機械設計與研究;2011年04期

7 黃長喜;汪洪波;;基于頻率加權的整車主動懸架系統(tǒng)控制器降階研究[J];中國機械工程;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;;汽車半車主動懸架系統(tǒng)模型降階研究[J];計算機仿真;2011年06期

10 孫建民;;工程車減振系統(tǒng)自適應濾波控制器設計與仿真[J];計算機仿真;2011年07期

相關會議論文 前10條

1 溫洪昌;廖昌榮;劉會兵;嚴小銳;;磁流變液阻尼器運行狀態(tài)敏感電流源設計[A];2008中國儀器儀表與測控技術進展大會論文集（Ⅰ）[C];2008年

2 楊紹普;申永軍;劉獻棟;;汽車磁流變智能阻尼懸架系統(tǒng)的半主動控制研究[A];新世紀 新機遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術產業(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)的半主動控制研究[A];2003中國控制與決策學術年會論文集[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算及實驗結果分析[A];慶祝中國力學學會成立50周年暨中國力學學會學術大會’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向架動力學性能研究[A];中國鐵道學會牽引動力委員會機車動力學及強度學組2008年學術年會——大功率交流傳動機車/動車組總體、車體及轉向架關鍵技術研討會論文集[C];2008年

6 張喻;陸正剛;;可控磁流變液阻尼器在高速貨車轉向架上的應用研究[A];實踐 開拓 創(chuàng)新——2008年快速重載車輛轉向架與輪軸學術研討會論文匯編[C];2008年

7 叢德宏;徐心和;;磁流變液智能假腿的擺動相控制[A];中國系統(tǒng)仿真學會第五次全國會員代表大會暨2006年全國學術年會論文集[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與噪聲高技術及應用學術會議論文集[C];2008年

9 張競先;江浩;余卓平;;汽車可變阻尼懸架系統(tǒng)的數值仿真分析[A];2000年上海市系統(tǒng)仿真學會學術年會論文專輯[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];四川省振動工程學會2002年學術會議論文集[C];2002年

相關重要報紙文章 前10條

1 何國邋龔志偉;國際水準的新懸架 系統(tǒng)實現垂直切換[N];中國質量報;2007年

2 本報記者 張翼;以高品質懸架產品和服務提升中國客車[N];機電商報;2008年

3 劉文;LAND CRUISER 200自由新境界[N];中華工商時報;2007年

4 本報記者 張震;兩款熱銷車型大比拼[N];中國消費者報;2007年

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

6 劉文;節(jié)前購車如何選[N];中華工商時報;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;2008年

8 沈晶;我國汽車質量仍差強人意[N];中國經濟導報;2007年

9 本報記者　 張震;一成在用車 質量存隱患[N];中國消費者報;2006年

10 于麗波;萬向錢潮　　零部件市場面臨機遇[N];證券時報;2006年

相關博士學位論文 前10條

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

2 童偉;整體耦合式消扭懸架系統(tǒng)原理及其運動學和動力學研究[D];華南理工大學;2010年

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

4 柳江;基于虛擬樣機技術懸架系統(tǒng)性能分析和優(yōu)化設計[D];上海交通大學;2007年

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

6 曹民;新型車用懸架高度自動調中裝置的設計驗證及仿真優(yōu)化研究[D];上海交通大學;2008年

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

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

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

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

相關碩士學位論文 前10條

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

2 吳小春;汽車懸架性能參數不解體檢測的研究[D];西華大學;2006年

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

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

6 吳海軍;叉式前懸架的動特性及計算機輔助測試[D];江蘇大學;2002年

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

8 曹磊;磁流變液阻尼器力學性能研究與應用[D];寧波大學;2010年

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

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

，

本文編號：2142600