履带车辆主动悬挂系统振动控制的研究

论文摘要

履带车辆悬挂系统不仅对于改善车辆的平顺性和操作稳定性具有重要作用,而且直接影响乘员乘坐的舒适性和行进间的射击精度。本文以减轻车辆振动并提高车辆的行驶平顺性和乘坐舒适性为目的,通过全面了解和分析国内外悬挂系统的发展状况和发展趋势,针对履带车辆,建立了主、被动悬挂的车辆二自由度和八自由度动力学模型,依据控制原理分别设计了主动悬挂模糊控制器以及主动悬挂自适应模糊PID控制器。利用MATLAB/Simulink软件,对所建立的车辆模型进行了实验仿真,对比分析被动悬挂和施加控制的主动悬挂在性能评价指标上的优劣。仿真结果证明了主动悬挂控制策略的有效性。运用ADAMS建立了履带车辆八自由度主动悬挂系统的机械模型,使用SIMULINK软件将系统机械模型与控制模型连接起来进行仿真。通过对结果对比分析表明,利用ADAMS和SIMULINK进行联合仿真,其结果可为研究车辆悬挂系统动力学分析提供参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 履带车辆悬挂系统概述
• 1.1.1 履带车辆悬挂系统的分类
• 1.1.2 履带车辆悬挂系统的发展
• 1.1.3 世界各国履带车辆现状
• 1.2 课题的研究意义和论文的主要工作
• 1.2.1 课题的研究意义
• 1.2.2 论文的主要工作
• 第2章 履带车辆主动悬挂系统的建模
• 2.1 道路模型
• 2.1.1 路面不平度的功率谱
• 2.1.2 空间频率谱函数与时间频率谱函数的转化
• 2.2 履带车辆振动模型建立
• 2.2.1 履带车辆振动模型建立的假设
• 2.2.2 基于主动悬挂的1/4车体二自由度模型
• 2.2.3 基于主动悬挂的1/2车体八自由度模型
• 2.3 车辆悬挂的性能评价指标
• 2.4 本章小结
• 第3章 主动悬挂控制理论的研究
• 3.1 PID控制
• 3.1.1 PID控制概述
• 3.1.2 主动悬挂PID控制器设计
• 3.2 模糊控制
• 3.2.1 模糊控制概述
• 3.2.2 主动悬挂模糊控制器设计
• 3.3 主动悬挂自适应模糊PID控制
• 3.3.1 自适应模糊PID控制概述
• 3.3.2 主动悬挂自适应模糊PID控制器设计
• 3.4 本章小结
• 第4章 仿真实验分析
• 4.1 Simulink和Fuzzy Logic技术简介
• 4.2 道路模型仿真
• 4.3 基于1/4车体二自由度悬挂系统实验仿真
• 4.3.1 仿真模块的建立
• 4.3.2 仿真结果及分析
• 4.4 基于1/2车体八自由度主动悬挂实验仿真
• 4.4.1 仿真模块的建立
• 4.4.2 仿真结果及分析
• 4.4.3 仿真结果总体分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于ADAMS机械模型的悬挂系统控制研究
• 5.1 ADAMS软件的简介
• 5.2 基于ADAMS机械模型的联合仿真
• 5.2.1 车辆悬挂模型的简化
• 5.2.2 利用ADAMS/View建立八自由度车辆悬挂模型
• 5.2.3 确定输入、输出变量及导出模型
• 5.2.4 建立控制系统模型
• 5.2.5 ADAMS联合仿真分析
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢