电磁阀式连续可变阻尼减振控制系统设计与开发.pdf

1、瓷，电磁阀式连续可变阻尼减振控制系统设计与开发T h eD e s i g na n dD e v e l o p m e n to fC o n t i n u o u sV a r i a b l eD a m p i n gC o n t r o lS y s t e mw i t hS o l e n o i dV a l v e2 0 1 1 年4 月鸯r“矿9私争o一强不氇，瑟磊Z嗲必j_时婶_r，i+薅，。鼾5-一t髟罄l。，r。舂?sf，合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名(工作单位、职称)主席：幸刽节食他乡也砍莓

2、粕瓒委员：砂寥鹦摊彤毒勿仫囝冰阁司五导师：竹无最独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导卜进行的研究：r 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过c i 勺研究成果，也不包含为获得佥月墨上些厶堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字：互派氏签字日期：弘f f 年q 月，7 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解佥蟹些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借

3、阅。本人授权金g 曼王些太堂可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权二倍)、学位论文者签名：互混叙签字日期：知 年每月，7 日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：新签名：7 季碌签字日期：知，f 年乒月77 日电话：邮编：致谢，W本文的研究工作是在尊敬的导师陈无畏教授以及课题组王其东教授的精心指导和悉心关怀下完成的，在研究生学习即将结束之际，谨向辛勤教导培育我的老师们致以崇高的敬意和诚挚的感谢!深深感谢敬爱的老师们为我的成长所倾注的心血。感谢我的导师陈老师，本科毕业设计期间，以及我

4、攻读硕士学位的三年时间里，得到了陈老师的精心指导和耐心帮助。陈老师渊博的理论知识，严谨求实的治学作风，诲人不倦的师者风范，对教育事业满腔热情，无私奉献的工作精神，时刻感染教育着我。此外，他对学生日常生活的关怀，对学生的理解和宽容让我深受感动。在此，真诚的祝福陈老师一生平安幸福。感谢我亲爱的家人，他们的无私奉献、支持与鼓励使我能够全身心地投入到学业和科研中，他们对我的殷切期望始终是我奋斗的动力，他们的恩情，无以言表，唯有用一生去报答。感谢夏光、赵林峰、朱茂飞、刘翔宇、杨军、王景荣、王家恩、黄鹤、汪明磊、韦端立、李超、王海波、郝芳芳、肖灵芝、罗凯杰、赵甲运、钱海清、梁嫒嫒以及格物楼4 1 2、4

5、l O 和1 0 8 所有的兄弟姐妹们在课题研究及论文写作期间给予我的帮助。感谢我的室友吴道俊、刘文斌在生活上给予我的帮助和包容。在此，祝愿他们生活快乐、事业有成!感谢机械与汽车工程学院的各位老师在我硕士研究生阶段给予我的教导!最后，向所有关心和支持我完成硕士学业的老师、亲人、朋友和同学表达我最真诚的祝愿，愿他们永远幸福，快乐。作者：王洪成2 0 1 1 年4 月1 0 日电磁阀式连续可变阻尼减振控制系统设计与开发摘要汽车的行驶平顺性和操控安全性是一对难以调和的矛盾体。传统的被动悬架因刚度和阻尼为定值仅能对二者进行折中设计，无法适应不同的行驶工况。电磁阀式连续可变阻尼减振控制系统可以根据汽车行

6、驶工况实时输出最佳阻尼力，动态调节悬架系统，能够较好地兼顾行驶平顺性和操控安全性。首先，本文分析了电磁阀式可变阻尼减振器的结构与工作原理，建立了包括电磁阀在内的复原行程、压缩行程的液压模型与数学模型，并用m a t l a b 软件进行了阻尼特性仿真，分析了减振器主要结构参数对阻尼特性的影响。其次，参照汽车筒式减振器台架试验方法在单通道电液伺服悬架动态性能试验台上对电磁阀式可变阻尼减振器进行了试验分析，得到了其综合速度特性曲线，并与仿真结果进行了相关的对比分析。再次，对连续可变阻尼减振控制系统进行总体功能设计，分析控制系统所需的车轮、车身垂向加速度传感器特性。基于L P C 2 2 9 2 芯

7、片开发了控制系统的硬件电路；基予A D S l 2 集成开发环境进行软件设计，设置控制系统有“运动、“正常”、“舒适”三种模式。最后，对连续可变阻尼减振控制系统进行实车试验。在四通道道路模拟试验台上调试控制策略，在实际随机路面输入和脉冲输入下对自行开发的减振控制系统与国外减振控制系统进行试验对比，试验结果表明各项性能基本与原装系统接近。关键词：电磁阀连续可变阻尼减振器控制系统L P C 2 2 9 2 实车试验T h eD e s i g na n dD e v e l o p m e n to fC o n t i n u o u sV a r i a b l eD a m p i n gC

8、 o n t r o lS y s t e mw i t hS o l e n o i dV a l v eA BS T R A C TT h er i d ec o m f o r ta n dh a n d l i n gs a f e t yi sap a i ro fp a r a d o xi nv e h i c l ep e r f o r m a n c e T h et r a d i t i o n a lp a s s i v es u s p e n s i o nc a no n l yb ed e s i g n e dt oc o m p r o m i s et

9、 h e ma n dc a nn o ta d a p tt od i f f e r e n tr o a dc o n d i t i o n sb e c a u s eo ff i x e ds t i f f n e s sa n df i x e dd a m p i n gc o e f f i c i e n t T h ec o n t i n u o u sv a r i a b l ed a m p i n gc o n t r o ls y s t e mb a s e do ns o l e n o i dv a l v ew h i c hc a no u t p

10、 u to p t i m a ld a m p i n gf o r c ea n da d ju s tt h es u s p e n s i o nd y n a m i c a l l ym e e tr i d ec o m f o r ta sw e l la sh a n d l i n gs a f e t y F i r s t，t h es t r u c t u r ea n dp r i n c i p l eo fc o n t i n u o u sv a r i a b l ed a m p e rb a s e do ns o l e n o i dv a l

11、 v ea r ea n a l y s e d T h eh y d r a u l i cm o d e la n dm a t h m a t i cm o d e lo fr e b o u n c es t r o k ea n dc o m p r e s ss t r o k ei n c l u d i n gs o l e n o i dv a l v ea r ee s t a b l i s h e d T h e nt h ed a m p i n gc h a r a c t e r i s t i ci ss i m u l a t e di nm a t l a

12、bs o f t w a r e T h ee f f e c t so fm a i ns t r u c t u r ep a r a m e t e r sf o rd a m p i n gc h a r a c t e r i s t i ca r ea l s os i m u l a t e d S e c o n d，t h ed a m p e ri st e s t e do nlc hd y n a m i cs e r v os u s p e n s i o nt e s t e rr e f e r i n gt ot h et e s tm e t h o do

13、fs h o c ka b s o r b e r T h ed a m p i n gc h a r a c t e r i s t i co fc o n t i n u o u sv a r i a b l ed a m p e rb a s e do ns o l e n o i dv a l v ei so b t a i n e d T h e nt h et e s tr e s u l t sa n ds i m u l a t i o nr e s u l t sa r ec o m p a r e d T h i r d，t h ec o n t i n u o u sv

14、a r i a b l ed a m p i n gc o n t r o ls y s t e mi sd e s i g n e do v e r a l l T h ew h e e la c c e l e r m e t e ra n db o d ya c c e l e r m e t e ra r ea n a l y s e d T h eh a r d w a r eo fc o n t r o l l e ri Sd e s i g n e db a s e do nL P C 2 2 9 2c h i pa n dt h es o f t w a r ei Sd e v

15、 e l o p e di nA D S1 2 T h r e em o d e s-s p o r tm o d e。c o m f o r tm o d ea n dn o r mm o d ea r es e t t e di nt h ec o n t r o ls y s t e m L a s t，t h ec o n t i n u o u sv a r i a b l ed a m p i n gc o n t r o ls y s t e me m b e d d e di nac a ri st e s t e d T h ec o n t r o ls t r a t e

16、 g yi sd e b u g g e do n4 0 hr o a ds i m u l a t o r，t h es e l f-d e v e l o p e dc o n t r o ls y s t e ma n dt h eo r i g i n a lc o n t r o ls y s t e ma r ec o m p a r e di nr e a lr a n d o mr o a di n p u ta n di m p u l s ei n p u t T h er e s u l t ss h o wt h a tt h es e l f-d e v e l o p e dc o n t r o ls y s t e mg e n e r a l l yr e a c h e st h eo r i g i n a lc o n t r o ls y s t e m K e y w o r d s：s o l e n o i dv a l v e；c o n t i n u o u sv a r i a b l ed a m p e r；c o n t r