EPS及ESP系统影响下的电控空气悬架控制策略仿真及试验

摘要

伴着经济水平的不断提高，人们逐渐青睐于车辆的行驶平顺性与操纵稳定性，相比于传统的被动悬架，电控空气悬架由于其独特的减振方式受到人们的热爱，电控空气悬架能够适应路面及工况调节至最佳的减振性能，并同时改善汽车姿态提高操纵稳定性。论文对整车电控空气悬架进行动力学分析，重点研究了在电动助力转向系统(Electric power steering，EPS)与汽车电子稳定性程序系统(Electronic stability program，ESP)的作用下电控空气悬架对整车状态性能的影响，并通过设计电控空气悬架控制策略合理有效的调节阻尼大小，提高整车行驶平顺性。论文的主要研究内容如下：
　　(1)首先对电控空气悬架技术在国内外的发展状况进行了研究分析，并深入分析电控空气悬架的结构及性能特点，在对其进行动力学分析的基础上，使用MATLAB/SUMULINK软件搭建了十自由度整车模型，模型包括电控空气悬架，EPS系统，ESP系统，路面输入，轮胎部分及辅助计算、整车动力学等。
　　(2)对整车电控空气悬架系统的动力学进行研究分析，探究在不同转向制动工况下EPS系统与ESP系统对电控空气悬架汽车的垂向运动学及整车姿态的影响规律，且提出了基于粒子群算法的电控空气悬架控制系统，设计了以电控空气悬架阻尼电流为输出变量的自适应PID控制器。
　　(3)仿真验证在典型工况下的整车电控空气悬架控制系统，为对其控制系统进行进一步的验证，开展了电控空气悬架硬件在环试验平台，并且利用安徽农业大学工学院自制试验车进行快速控制原型试验，试验验证整车模型及控制系统结构。结果显示:此控制系统能有效地改善垂向性能及整车姿态，明显提升了车辆的行驶平顺性。

目录

声明

致谢

摘要

附图清单

附表清单

第一章 绪论

1．1 课题研究目的和意义

1．2 电控空气悬架简介

1．2．1 空气弹簧

1．2．2 可调阻尼减振器

1．3 国内外现状

1．4 论文研究内容

第二章 电控空气悬架系统及整车动力学分析及建模

2．1 整车动力学分析

2．1．1 电控空气悬架系统

2．1．2 路面输入

2．1．3 轮胎模型

2．1．4 整车系统模型

2．1．5 辅助计算模块

2．2 SIMULINK建模

2．2．1 电控空气悬架模型

2．2．2 路面输入

2．2．3 轮胎模型

2．2．4 整车动力学模型

2．3 本章小结

第三章 EPS、ESP对电控空气悬架性能影响分析

3．1 EPS系统概述

3．1．1 EPS系统动力学分析

3．1．2 EPS系统控制策略

3．1．3 SIMULINK建模

3．1．4 仿真结果及分析

3．2 ESP系统概述

3．2．1 ESP系统动力学分析

3．2．2 ESP系统控制策略

3．2．3 SIMULINK建模

3．2．4 仿真结果分析

3．3 EPS、ESP及悬架耦合分析

3．3．1 EPS、ESP及悬架耦合特性分析

3．3．2 EPS、ESP及悬架耦合仿真分析

3．4 本章小结

第四章 基于粒子群算法的电控空气悬架控制研究

4．1 控制系统设计

4．1．1 控制策略制定

4．1．2 控制系统结构

4．2 基于粒子群算法的PID参数优化

4．2．1 PID控制概述

4．2．2 粒子群算法概述

4．2．3 控制参数优化

4．3 优化仿真分析

4．4 本章小结

第五章 硬件在环及快速控制原型试验

5．1 电控空气悬架硬件在环试验

5．1．1 硬件在环简介

5．1．2 软硬件基础

5．1．3 电控空气悬架硬件在环平台搭建

5．1．4 试验数据采集

5．1．5 试验结果与分析

5．2 快速控制原型试验方案

5．2．1 快速控制原型简介

5．2．2 实验原理及方案

5．2．3 电子硬件选用设计

5．2．4 软件测试系统创建

5．2．5 RCP试验结果及分析

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

个人简介

攻读硕士学位期间取得科研成果情况