高度可调式液压互联悬架系统建模与整车性能分析

摘要

越野车需要较高的离地间隙，以满足其通过性，但较高的车辆质心高度，会造成车辆高速转弯时容易发生侧翻。传统悬架系统采用横向稳定杆来提高车辆的抗侧倾性能，但与此同时限制越野车的越野性能。本文在国家自然科学基金(51175157)“按需主动互联悬架的车辆防侧翻控制研究”项目的支持下，提出了一种新型液压互联悬架用于替代传统车辆所使用的稳定杆，在基本不影响车辆其它性能前提下有助于提高抗侧倾性能。并在该基础上，提出了高度可调的半主动液压互联悬架系统，在提供侧倾刚度的同时，可以实现车身高度调节和舒适性的改善。论文的主要内容包括以下几个方面:
　　(1)研究了一种新型液压互联悬架，阐述了液压互联悬架的基本结构和基本原理，并搭建了液压互联悬架的Simulink模型和AMESim模型，分析了液压互联悬架的工作特性。分析结果表明，液压互联悬架在车辆处于侧倾状态时，能提供较大的侧倾力矩。
　　(2)搭建了基于CarSim/Simulink/AMESim的联合仿真平台，建立了液压互联悬架的整车机液耦合的多体动力学模型，用于进行相关操纵稳定性和平顺性实验仿真研究。为了验证该仿真平台的准确性，基于某军车开发了整套液压互联悬架样车，并进行了路试。实验结果和仿真结果吻合较好，验证了仿真平台的正确性，为后续该类悬架的设计和优化提供一种新的计算机仿真方法。通过实验和仿真结果表明，在不影响车辆舒适性前提下，液压互联悬架能提供较大的侧倾刚度，提高了车辆的操纵稳定性。
　　(3)设计了高度可调的半主动液压互联悬架系统。使车辆可以根据行驶工况，改变车身高度，提高整车性能。通过联合仿真平台，对高度可调半主动液压互联悬架系统进行仿真分析。通过典型工况仿真结果表明，高度可调半主动液压互联悬架系统可以实现车身高度可调，同时使得车辆的操纵稳定性和平顺性都得到提高，为车身高度调节提供了一种新的解决方案。
　　综上所述，本文提出了一种新的液压互联悬架的建模方法和一种新的车身高度调节的方式，具有较好的学术价值和工程应用价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 液压互联悬架系统简述

1．3 液压互联悬架系统的发展历程及国内外研究现状

1．3．1 发展历程

1．3．2 国内外研究现状

1．4 研究思路与主要研究内容

第2章 液压互联悬架系统建模

2．1 液压互联悬架模型的基本原理

2．2 液压互联悬架系统Simulink模型的建立

2．3 液压互联悬架AMESim模型的建立

2．4 数学模型与物理模型的对比

2．5 液压互联悬架特性分析

2．6 本章小结

第3章 整车模型建立与仿真分析及试验验证

3．1 整车模型

3．2 液压互联悬架模型

3．3 联合仿真模型

3．4 联合仿真分析

3．4．1 操纵稳定性试验

3．4．2 平顺性试验

3．5 整车试验

3．5．1 模型验证

3．5．2 试验对比

3．6 本章小结

第4章 高度可调液压互联悬架系统的设计

4．1 控制策略分析

4．1．1 高度控制策略

4．1．2 蓄能器切换控制策略

4．1．3 阻尼切换控制策略

4．2 模式切换控制的基本描述与关键切换参数的确定

4．2．1 模式切换控制的基本描述

4．2．2 关键切换参数的确定

4．3 液压互联悬架参数的匹配设计

4．3．1 优化目标函数的确定

4．3．2 优化变量及约束条件的确定

4．3．3 优化结果

4．4 不同模式下的阻尼匹配

4．5 本章小结

第5章 基于高度可调的液压互联悬架的仿真分析

5．1 不同高度模式下的切换

5．2 不同高度模式下的平顺性分析

5．2．1 平顺性试验方法和评价标准

5．2．2 平顺性仿真分析

5．3 操纵稳定性分析

5．3．1 操纵稳定性试验方法与评价标准

5．3．2 操纵稳定性仿真分析

5．4 扭转特性分析

5．5 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

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