某货车悬架系统的设计文献综述

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本科生毕业设计(论文)文献综述设计(论文)题目货车悬架系统的设计作者所在系别机电工程系作者所在专业车辆工程作者所在班级B13142作者姓名李京城作者学号201322353指导教师姓名赵秋芳指导教师职称副教授完成时间2017年3月6北华航天工业学院教务处制 说明1．根据学校《毕业设计(论文)工作暂行规定》，学生必须撰写毕业设计(论文)文献综述。文献综述作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。2．文献综述应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，由指导教师签署意见并经所在专业教研室审查。3．文献综述各项内容要实事求是，文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4．学生撰写文献综述，阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。5．文献综述的撰写格式按毕业设计(论文)撰写规范的要求，字数在2000字左右。文献综述应与开题报告同时提交。 毕业设计（论文）文献综述文献综述题目摘要：悬架作为汽车的重要部件，对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性有着直接的影响。通过对被动悬架、半主动悬架和主动悬架的对比分析，可知采用半主动悬架是改善汽车悬架性能的一条新途径。文中对汽车悬架的发展现状及不同学者关于悬架系统运用的控制策略作了分析，为进一步研究悬架系统提供了一定的理论基础和参考。关键词：悬架系统；平顺性；控制策略Abstract:Suspensionasanimportantpartofacar,ridingcomfortandhandlingstabilityofvehicleshasadirectimpact.Throughtothepassivesuspension,semi-activesuspensionandactivesuspensionofcomparativeanalysis,itadoptsthesemi-activesuspensionistoimprovetheperformanceofautomobilesuspendedframeofanewway.Inthispaper,presentsituationandthedifferentscholarsonthedevelopmentofautomobilesuspendedframeofsuspensionsystemusingthecontrolstrategyareanalyzed,inordertofurtherstudysuspensionsystemprovidesacertaintheoreticalbasisandreferenceKeyword:Suspensionsystem;Comfort;Thecontrolstrategy1前言：悬架是安装在车桥和车轮之间用来吸收汽车在高低不平的路面上行驶所产生的颠簸力的装置。因此，汽车悬架系统对汽车的操作稳定性、乘坐舒适性都有很大的影响。由于悬架系统的结构在不断改进，其性能及控制技术也得到了迅速提高。尽管一百多年来汽车悬架从结构形式到作用原理一直在不断地演进，但从结构功能而言，他都是有弹性元件、减震装置和导向机构三部分组成。在有些情况下，某一零部件兼起两种或三种作用，比如钢板弹簧兼起弹性元件和导向机构的作用，麦克弗逊悬架中的减震器兼起减震器及部分导向机构的作用，有些主动悬架中的作动器泽具有弹性元件、减震器和部分导向机构的功能。起作用是传递路面作用在车轮和车架上的支撑力、牵引力、制动力和侧向反力以及这些力所产生的力矩，并且缓冲和吸收由不平路面通过车轮传给车架或车身的振动与冲击，抑制车轮的不规则震动，提高车辆平顺性和安全性，减少动载荷引起的零部件和货物损坏。2悬架系统的发展状况非独立悬架早期广泛应用于轿车及轿车意外的其他车型中，由于其可靠性和简单的特性，现在还被广泛的用于轿车的后桥，轻型货车和越野汽车的后桥，重型货车的前后桥都采用非独立悬架。5 独立悬架早期只单纯用于轿车上，目前大部分轻型货车和越野汽车为了提高舒适性也开始采用独立悬架，同时一些中型卡车及客车为了提高架乘的舒适性和行驶平顺性也开始采用独立悬架，在国外甚至一些轮式工程机械如吊车和重型卡车也开始采用独立悬架。因此对于独立悬架的设计技术，国内外都进行了研究，这些研究主要集中在以下几个方面：独立悬架设计技术，独立悬架参数对汽车行驶平顺性的影响；独立悬架与转向横拉杆长度和断开点的确定；悬架弹性元件的设计分析；导向机构的运动分析；独立悬架对前轮定位参数的影响；独立悬架的优化设计等。国外除上述研究外，还进入了微观领域的研究，如用原子力学显微镜观察悬架材料内部聚合体的原子转化情况，研究悬架作为弹性介质的流变特性等，从而使得独立悬架向着智能化、轻量化、小型化、通用化放心发展。同时由于电子、微机技术的发展，使得独立悬架技术向着半主动、主动悬架方向发展。随着汽车工程技术和现代控制理论的进步，汽车悬架技术得到广泛深入和研究。基于振动控制的主动、半主动悬架系统的研究和应用得到了迅猛发展，代表了现代悬架系统发展的方向。主动悬架的概念是由FederspielLabrosse于1954年提出来的，首先使主动悬架的基本思想和控制律得到完善总结的是Thompson，他证明了全主动悬架系统对提高车辆性能的作用。20世纪80年代初，车辆主动悬架统的研究和开发成果得到了实现，日产和丰田公司的液力主动控制系统，证明主动悬架系统可使车辆的整体性能得到很大提高。但因主动悬架结构复杂、能耗高，其发展受到一定限制。70年代初，Rossby和Karnop首先提出了半主动悬架的概念。半主动悬架比主动悬架出现的晚一些，从20世纪80年代中期以来，有关汽车半主动悬架系统的文献和研究成果每年都有报道，比较有影响的学者有Karnopp、Margolis、Thompson等，他们的研究，极大地丰富了汽车半主动悬架的控制理论，有力地推进了半主动悬架系统在车辆工程中的应用，其结构简单、造价低廉，性能接近于主动悬架而受到车辆工程界的广泛重视。20世纪90年代以后，研究的显著特点是新型智能材料在半自动悬架上的应用。美国和德国研制的以电流变和磁流变体作为工作介质的新型半主动悬架系统，是一种能自动识别道路状况的半主动悬架系统——自动连续调节阻尼控制系统。据称，这一系统不仅可以装配在赛车上，还可以安装在其他高级轿车上。3悬架技术的发展趋势主动悬架控制技术的发展最早提出悬架控制方法是天棚阻尼器控制，由于控制算法简单，已经得到了应用。随着现代控制理论的应用，提出了主动悬架随机最优控制方法。与天棚阻尼器控制相比，由于考虑了更多变量的影响，因而控制效果更好。5 主动悬架记住的发展预测对比目前各种控制方法，采用控制有效、应用较成熟、算法较简单、基于预测优化的参数估计自校正控制律是较为理想的选择。电气动力系统中的直线伺服电机具有较多的优点，永磁直流直线伺服电机，其驱动性能优于液压系统，今后将会取代液压执行机构。运用点此蓄能原理，结合参数估计自校正控制器，有望设计出高性能低功耗的点此蓄能式自适应主动悬架。采用新型电控技术，研究和开发一类控制有效、能耗低、造价合理的汽车悬架系统具有较高的经济效益和社会效益。针对悬架系统的非线性特点，研究适宜的悬架系统电控技术是汽车悬架系统振动性能改进的方向。在控制策略方面，针对不同的问题提出了不同的方法。这些控制策略有效地提高了控制性能和汽车行驶的平顺性。周继铭等人采用了四分之一车模型对天棚阻尼器和主动悬架的动力学特性进行了分析，讨论了微分几何法和反馈线性化法的应用。舒红宇等用一个简单的二自由度的汽车模型对主动悬架进行数值分析，通过计算机模拟用频率和频谱响应的方法对振动性能进行研究。由于阻尼系数在连续系统中的变化不如在开关半主动悬架系统中那么敏感，所以采用连续半主动悬架能使瞬态响应的稳定时间得以改善。4结语文章综述了现代汽车悬架系统的分类、国内外发展历史和控制策略的研究现状，可以看出半主动悬架介于被动悬架和主动悬架之间，且结构简单、耗能低、可靠性较高，性能优于被动悬架，成本低于主动悬架，是一种较为理想和具有较大实际开发意义的悬架；并对汽车悬架的发展现状以及不同学者关于悬架系统运用的控制理论与控制策略作了分析，了解其工作原理及优缺点，为悬架控制理论研究和产品提供了一定的理论基础。5 参考文献刘飞，陈大宇车辆半主动悬架系统设计与试验研究2009-6陈家瑞汽车构造机械工业出版社2005姜鹏汽车悬架系统的仿真分析与参数优化设计浙江大学2006韩燕重型载货汽车悬架系统多目标优化设计系统的研究开发中国优秀硕士学位论文全文数据库2009王望予汽车设计北京机械工业出版社2004梅丽歌汽车电子控制悬架系统的原理及应用科学之友2006喻凡黄宏成汽车空气悬架的现状及发展趋势汽车设计2001王敬芝重型载货汽车空气悬架多目标优化设计系统的研究开发中国优秀硕士学位论文全文数据库2009陈兵车辆只能悬架系统发展趋势研究起重运输机械2005刘丹重型载货汽车车架的有限元分析及优化中国优秀硕士学位论文全文数据库2009林戈辉车辆半主动悬架的控制策略及仿真四川工业学院学报2004秦洪武前悬架的仿真计算研究机械设计与研究2002罗禹贡轻型车悬架动态优化设计及其应用汽车研究与开发1997范迪彬陆友林汽车悬挂参数优化设计安徽工学院学报1988张建文庄德军林逸汽车用空气弹簧悬架系统综述公路交通科技2002MagnusNiggardNeuralNetworksforModellingandControlofDynamicSystems.Springer-Vera,London,februari2000WilliamS.Levine.Thecontrolhandbook.CRCpress,19965 毕业设计（论文）文献综述指导教师意见指导教师：年月日专业教研室审查意见负责人：年月日5