本文档下载自文库下载网，内容可能不完整，您可以点击以下网址继续阅读或下载：http://www.wenkuxiazai.com/doc/8348bd21a5e9856a5612607b.html汽车半主动悬架系统研究进展JournaIofChonggingUniversityVoI.26No.1文章编号：（2003）1000-582X01-0104-05汽车半主动悬架系统研究进展方子帆，邓兆祥，郑玲，舒红宇（重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400044）!摘要：基于系统工程理论，论述了汽车半主动悬架系统的研究和动态，分析了目前电/磁流变液减振液的研究及减振器开发现状。在分析了一些较为成功的半主动悬架控制策略的基础上，论述了经典控制、线性最优控制、自适应控制和智能控制方法在半主动悬架系统中的应用前景，提出了基于天棚阻尼控制理论、模糊控制理论和自适应控制理论为主线的复合控制策略。此外，提出了基于磁流变液减振器的半主动悬架系统研究与开发的整体思路，探讨了值得研究的若干理论和应用问题。关键词：汽车；半主动悬架；电流变液体；磁流变液体；减振器中图分类号：U463.1文献标识码：A态。1994年，Prinkos等人使用了电流变和磁流变流体作为工作介质，研究了新型半主动悬架系统。半主动悬架系统除了少量的开启电液阀的能量以外，几乎不需要外加能源。研究表明：只要合适选择控制逻辑，半主动阻尼器可以达到像主动减振一样的减［2］振效果。现代汽车正朝着安全、智能化和清洁化的方向发展。悬架系统智能化解决了传统被动悬架存在的舒适性和稳定性不能兼顾的问题，并能适应变化的行驶工况和任意道路激励，代表了悬架系统发展的方向。主动悬架能获得一个优质的隔振系统，实现理想悬架的控制目标，但能量消耗大，成本高，结构复杂。能量、成本和可靠性是限制主动悬架发展的瓶颈。半主动悬架通过改变减振器的阻尼特性适应不同的道路和行驶状况的需要，改善乘坐舒适性和操纵稳定性。由于半主动悬架在控制品质上接近于主动悬架，且结构简单，无须力源，能量损耗小，因而是近期最有可能走向市场推广应用的新兴技术。通常，半主动悬架是指悬架弹性元件的刚度和减振器的阻尼系数之一可以根据需要进行调节控制的悬［3］架。目前，半主动悬架研http://www.wenkuxiazai.com/doc/8348bd21a5e9856a5612607b.html究主要集中在调节减振器的阻尼系数方面，即将阻尼可调减振器作为执行机构，1半主动悬架技术发展状况1974年，Crosby和Karnop基于天棚阻尼的概念发［1］明了半主动阻尼器。其生产应用始于80年代，但它对悬架性能的改善是极有限的。1975年，MargoIis等人提出了“开关”控制的半主动悬架，它能产生较大的阻尼力这种悬架已应用到实车上。1986年，Kimbrough在半主动悬架控制方法中引入了Lyapunov方法，改进了控制算法的稳定性。1988年，日产公司研制了一种“声纳”式半主动悬架，它可通过声纳装置预测路面信息，悬架减振器有“柔和”、“适中”和“稳定”3种选择状收稿日期：2002-07-20基金项目：国家自然科学基金重点资助项目（50135030）作者简介：方子帆（1964-），男，湖北黄州人，三峡大学副教授，重庆大学博士研究生。主要从事车辆系统动力学与控制的研究。!第26卷第1期方子帆等：汽车半主动悬架系统研究进展105通过传感器检测到的汽车行驶状况和道路条件的变化以及车身的加速度，由ECU根据控制策略发出脉冲控制信号，实现对减振器阻尼系数的有级可调或无级可调。典型的半主动悬架系统组成如图1所示。1.1有级可调减振器有级可调减振器阻尼可在2-3档之间快速切换，切换时间通常为10~20ms。有级可调减振器实际上是在减振器结构中采用较为简单的控制阀，使通流面积在最大、中等或最小之间进行有级调节。有级可调减振器通过减振器顶部的电机控制旋转阀的旋转位无污染；④性能优良的电流变液体；⑤高压电源的绝缘与封装。［7］电流变减振器，国外已有一些产品问世。如德国Bayer公司的商业电流变液与电流变减振器，美国Lord公司的几种电流变减振器等。磁流变液体是指在外加磁http://www.wenkuxiazai.com/doc/8348bd21a5e9856a5612607b.html场的作用下，流变材料性能发生急剧变化的流体。将磁流变液体装入磁流变减振器，通过控制磁场强度，可实现磁流变减振器阻尼...