为了有效测试汽车悬架弹性元件的疲劳强度,确定了动态疲劳试验台的总体设计方案、工作原理和试验流程,设计了动态疲劳试验台的液压系统,并对主要液压元件进行了选型计算与分析,利用AMESim软件对液压系统进行了压力和流量仿真,再分别分析了活塞杆直径为80 mm、90 mm和100 mm,泄漏系数为0.05 L/(min·MPa)和0.5 L/(min·MPa),负载为100 kg、1000 kg和2000 kg对液压系统动态特性的影响。结果表明:随着系统进油与回油的持续,系统压力和流量呈现稳定性周期变化,周期为0.2 s,加载压力最大值为1.5 MPa,腔内最大流量为0.38 L/min;活塞杆直径越大,系统动态响应速度越快,控制精度越高;液压缸泄漏系数越高,动态响应速度就越慢,控制精度越低;系统负载越大,系统动态响应变化小而控制精度越高。研究成果为汽车悬架弹性元件液压动态疲劳试验台的改进提供了一定的技术参考。

为了提高电动静液压(electro hydrostatic actuator,简称EHA)主动悬架在时变时滞下的减振效果,提出了一种自适应Smith反馈时滞控制策略。首先,建立了含时滞的EHA主动悬架模型,根据时滞微分方程理论得到可控阻尼与临界时滞的关系,分析了临界时滞下时滞对悬架系统动态特性的影响;其次,以遗传算法优化得到的最优时滞反馈系数及时滞量为补偿参考,采用自适应Smith反馈时滞控制对时滞主动力进行补偿;最后,仿真分析了自适应Smith反馈时滞控制策略下悬架的动态特性,开展了EHA主动悬架时滞控制台架试验。结果表明:自适应Smith反馈时滞控制下的悬架动态特性得到改善,有效降低了时滞对EHA主动悬架的影响。

针对传统馈能悬架机械效率低、机构复杂等特点,设计一种简单且高效的少自由度并联机构馈能悬架系统。该系统可以将汽车悬架的垂直运动转化为机构的旋转运动,并带动电机发电。以少自由度并联机构为研究对象,首先采用旋量理论分析该机构实现空间一转一移运动的机构学原理,建立雅克比矩阵,对该机构的正逆位置进行分析,并定义支载力评价指标。然后利用拉格朗日法建立该馈能系统的动力学模型,应用数值方法对该机构的可行性进行分析,最后利用ADAMS对该机构进行运动学和动力学进行仿真分析。数值计算与仿真结果的误差不超过3%,验证了该算法和所建模型的正确性,也为该机构应用到车辆馈能悬架提供了参考。

在MATLAB/simulink环境中建立2自由度1/4电磁馈能式主动悬架的车辆模型,通过调节PI控制器电路的电流,来控制实际输出的主动控制力,然后利用最优控制理论对LQG控制器进行设计,并以高斯白噪声为路面输入,研究了B、C、D级路面下车辆的动力学性能,并分别计算了其馈能效率。由仿真结果可知,采用PI控制器后,电路输出的实际控制力和理想控制力分别为34.57N和34.62N,其差值为0.14%。采用LQG控制的馈能型主动悬架与传统的被动悬架相比,车身加速度、轮胎动位移和悬架动行程3项车辆的动力学指标分别下降超过了41%,22%和7.5%,由此可知,其可以有效改善车辆的形式平顺性和乘坐舒适性。由不同路面下的馈能效率均为22.14%,说明馈能效率与路面等级无关。

悬架结构对车辆平顺性具有重要影响,对电传动铰接式自卸车独立式摆臂平衡梁式和油气平衡后悬架结构对整车平顺性影响进行对比分析,通过平顺性评价指标对两种模型进行评价。针对油气弹簧非线性特性,运用泰勒展开将油气弹簧非线性弹性力展开成5次多项式形式。根据两种形式悬架结构特点,通过拉格朗日方程分别建立10自由度油气平衡悬架整车平顺性动力学模型和8自由度摆臂平衡梁结构整车平顺性动力学模型。采用正弦波叠加法模拟随机路面,时域内对两种动力学模型进行求解,通过平顺性评价指标对两种整车模型进行评价。分析在ISO C级路面、车速30km/h分别空载和满载两种典型工况进行两种悬架结构整车性能分析。结果可知：两种悬架结构整车满载工况平顺性要优于空载;两种模型平顺性在满足8小时“疲劳—降低工效”时间要求上,需要进一步对...

为提高电磁主动悬架可靠性，将液压阻尼器与线性电机并联。首先建立了电磁主动悬架动力学模型；随后设计了双环控制系统，外环为LQG控制下的车辆动力学控制，内环为电流跟踪控制，并采用粒子群算法确定了不同控制目标下的加权系数；然后分别以乘坐舒适性和行驶安全性为控制目标，研究了不同控制目标下阻尼系数对动力学性能和能耗特性的影响规律，结果表明：时城内，阻尼系数对LQG控制下的电磁主动悬架动力学性能无影响，但其能量消耗随着阻尼系数的增大先减小后增大，为此分别确定了cs=1000Ns／m作为乘坐舒适性为控制目标下的阻尼值，cs=2000Ns／m作为行驶安全为控制目标下的阻尼值。频域内，无论是以乘坐舒适性为控制目标，还是以行驶安全为控制目标，阻尼系数都会使得乘坐舒适性有所恶化，而行驶安全性得到改善。

为了满足车辆行驶过程的不同动力学性能要求,研究了混合控制策略对线性电机式电磁主动悬架控制效果的影响。首先,构建了线性电机模型以及电磁主动悬架动力学模型;然后,采用粒子群优化算法对混合控制策略的控制参数进行寻优,并设计了基于Kalman滤波算法的状态观测器,对系统状态进行最优估计,以解决实际过程中测量噪声对控制效果的影响;随后进行了仿真分析,结果表明:相比被动悬架,采用混合控制策略的电磁主动悬架车身加速度均方根值减小了13.96%,悬架动挠度均方根值减小了28.57%,车轮动载荷均方根值减小了8.59%,说明混合控制策略可有效提高车辆的动力学性能;最后,进行了台架试验,试验结果与仿真结果较为一致,验证了仿真结果的正确性。

为解决电磁半主动执行器使用滞环电流控制方法产生的非线性强及控制复杂等缺点,提出一种变压充电控制方法,并设计了电磁馈能型半主动悬架控制系统。首先,基于LQG控制方法设计理想控制力求取控制器。其次,基于变压充电控制方法和变转速/充电电压的永磁同步电机数值仿真获取了不同转速/充电电压对应的馈能阻尼力数据,并通过数值拟合构建了由理想半主动力和悬架相对运动速度求取充电电压的函数关系从而获取馈能半主动执行器的实际控制力。最后,以被动悬架和理想半主动悬架为比较对象,进行电磁馈能型半主动悬架性能对比与分析。结果显示：与被动悬架相比,电磁馈能型半主动悬架与理想半主动悬架的悬架综合性能指标值分别减小27.4%和34.7%,前、后悬架实际控制力相对于理想半主动控制力的相关系数分别为0.9582和0.9664,电磁馈能型半主动悬架...

悬架对矿用自卸车具有举足轻重作用，其特性直接影响整车性能。由于整车结构特殊性，后悬大多数采用非独立悬架，主要有A型架-横拉杆式和四连杆式。针对两种悬架特点，基于MapleSim建立分析模型，对悬架刚体运动学和弹性运动学性能（K&C特性）进行分析；基于驾驶员在环仿真平台对整车进行闭环操纵稳定性试验对比分析。结果可知：C特性指标数值非常小；两种非独立后悬架在不同K特性指标上发挥优势；平行轮跳时，四连杆式悬架运动学性能在侧向位移变化上优于A型架-横拉杆式悬架，纵向位移变化相差不大；反向轮跳时，A型架-横拉杆式悬架在后桥侧向位移和纵向位移两个指标上变化优于四连杆式，而在后桥侧倾转向角指标上则劣于四连杆式；A型架-横拉杆式悬架应用于整车后表现出较好稳态回转特性，不足转向度高；四连杆式悬架应用于整...

为了改善车辆平顺性和行驶安全性,设计了一种基于单出杆式磁流变减振器的汽车半主动悬架。在分析传统的磁流变减振器力学模型的基础上,提出了一种改进的磁流变减振器多项式模型,试制了磁流变减振器样机,进行了磁流变减振器的力学特性试验,设计了半主动悬架天棚控制器、地棚控制器和LQG控制器,进行了不同控制策略的对比仿真分析,开发了磁流变半主动悬架试验测试系统,开展了该磁流变半主动悬架的LQG控制台架试验测试。结果表明,所研制的磁流变减振器耗能效果良好,能够最大限度地发挥振动衰减功能。与被动悬架相比,在4Hz和5Hz正弦激励下磁流变半主动悬架的簧载质量加速度分别降低15.80%和23.36%,在随机路面激励下簧载质量加速度降低19.46%。