汽车磁流变液减振器的研究
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摘要
本文主要研究了智能液体材料—磁流变液技术在汽车减振系统中的应用。与传统的汽车被动悬架系统相比，装有磁流变液减振器的半主动悬架系统，可以根据路面状况和车辆运行状态，在计算机的控制下自动调节阻尼力，大大提高了汽车乘坐的舒适性和行驶安全性。
本文采用模糊推理控制策略，以MATLAB／SIMULINK为仿真工具，对磁流变液减振器半主动悬架系统统进行了计算机设计及仿真。在此基础上，提出了车辆减振器基于磁流变液新技术的控制方法并设计开发了以DSP芯片为主控器件的减振器电控系统。仿真结果充分证明了本文提出的控制方案是正确可靠的，并证明磁流变液减振器在提高汽车操纵稳定性和行驶平顺性方面均优于传统的减振系统。
本文研究证明了磁流变液减振器在汽车半主动悬架控制系统中良好的减振控制特性，为汽车减振技术的进一步发展提供了很好的前景。
In this paper, the application of the intelligent fluid-magnetorheological fluid (MRF) technology for car absorption of vibration system is studied. Compared with the passive car suspension, the semi-active car suspension system with the intelligent MRF damper can control the damping force automatically with the computer control and then enhance the ride comfort and handling stability of the car more effectively.
This paper establishes a one-forth vehicle model with a semi-active suspension, applying fuzzy logic control strategy, using MATLAB/SIMULINK as a simulation tool to simulate this control system. Based on the simulation results, this paper designs and develops a fuzzy-controlled semi-active suspension system in which TMS320LF2407 DSP plays the main role. The simulation results demonstrate that the mathematical model and control methods presented by this paper are accurate and reliable. The performances of semi-active suspension excel that of passive suspension in the aspect of ride comfort and handling stability.
The results show good effect of semi-active car suspension with MRF damper and verify feasibility and advantage of MRF damper in car suspension control and in the mean time provide a good future for the development of car absorption of vibration technology.
本文采用模糊推理控制策略，以MATLAB／SIMULINK为仿真工具，对磁流变液减振器半主动悬架系统统进行了计算机设计及仿真。在此基础上，提出了车辆减振器基于磁流变液新技术的控制方法并设计开发了以DSP芯片为主控器件的减振器电控系统。仿真结果充分证明了本文提出的控制方案是正确可靠的，并证明磁流变液减振器在提高汽车操纵稳定性和行驶平顺性方面均优于传统的减振系统。
本文研究证明了磁流变液减振器在汽车半主动悬架控制系统中良好的减振控制特性，为汽车减振技术的进一步发展提供了很好的前景。
In this paper, the application of the intelligent fluid-magnetorheological fluid (MRF) technology for car absorption of vibration system is studied. Compared with the passive car suspension, the semi-active car suspension system with the intelligent MRF damper can control the damping force automatically with the computer control and then enhance the ride comfort and handling stability of the car more effectively.
This paper establishes a one-forth vehicle model with a semi-active suspension, applying fuzzy logic control strategy, using MATLAB/SIMULINK as a simulation tool to simulate this control system. Based on the simulation results, this paper designs and develops a fuzzy-controlled semi-active suspension system in which TMS320LF2407 DSP plays the main role. The simulation results demonstrate that the mathematical model and control methods presented by this paper are accurate and reliable. The performances of semi-active suspension excel that of passive suspension in the aspect of ride comfort and handling stability.
The results show good effect of semi-active car suspension with MRF damper and verify feasibility and advantage of MRF damper in car suspension control and in the mean time provide a good future for the development of car absorption of vibration technology.
引文
[1] 章梓雄，董曾南．粘性流体力学．第1版．清华大学出版社，2000
[2] 景思睿，张鸣远．流体力学．第1版．西安：西安交通大学出版社，2001
[3] 周云山，于秀敏．汽车电控系统理论与设计．第1版．北京：北京理工大学，1999
[4] 司利增．汽车计算机控制．第1版．北京：人民交通出版社，2000
[5] 李东江，宋良玉，王秀娣．现代汽车电子控制技术．第1版．北京：科学技术文献出版社，1998
[6] 冯崇毅．汽车电子控制技术．第1版．北京：机械工业出版社，2001
[7] 陈家瑞．汽车构造．第3版．北京：人民交通出版社，1997
[8] 赵振宇等．模糊理论和神经网络的基础与应用．第1版，北京：清华大学出版社，1996
[9] 刘和平，严利平等．TMS320LF240xDSP结构、原理及应用．第1版．北京：北京航空航天大学出版社，2002
[10] 刘和平，王维俊等．TMS320LF240xDSP C语言开发应用．第1版．北京：北京航空航天大学出版社，2003
[11] 薛定宁．基于MATLAB／Simulink的系统仿真技术与应用．第1版．北京：清华大学出版社．，2002
[12] 张智星．MATLAB程序设计与应用．第1版．北京：清华大学出版社，2002
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[14] 窦振中．模糊逻辑控制技术及其应用．第1版．北京：北京航空航天出版社，1995
[15] 戎月莉．计算机模糊控制原理及应用．第1版．北京：北京航空航天大学出版社，1995
[16] 余永权，曾碧．单片机模糊逻辑控制．第1版．北京：北京航空航天大学出版社，1995
[17] 胡寿松．自动控制原理．第4版．北京：科学出版社
[18] 潘双夏．磁流变液减振控制应用的研究动态．汽车工程．2002(3)：254～258
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[21] 廖昌荣．基于Poiseuille流动的车磁流变减振器分析与测试．化学物理
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