为寻求车辆半主动座椅悬架控制策略使其达到较好的减振效果,对应用磁流变液阻尼器的汽车座椅悬架进行了建模研究。利用BP神经网络的自适应学习功能,通过采集偏差信号对传统PID控制策略的控制参数进行实时在线整合,使得座椅悬架具有更强的适应性和更好的减振效果。在MATLAB/Simulink工具箱建立了人-座椅-车七自由度的系统仿真模型,对比PID控制策略以及被动模型,验证了该控制方法的可行性与有效性,能够减小驾驶员在车辆行驶过程中,由路面经座椅悬架传递至驾驶员头部的振动的幅值和加速度。

工程车辆对承载能力有较高要求,其悬架刚度大,减振性能差,工作环境恶劣,在垂直、俯仰和侧倾3个方向易受到剧烈振动,严重影响驾驶员身心健康与车辆的操作稳定性。针对此问题,提出了一种应用于工程车辆座椅的2-SPS+SR多维减振悬架。首先,利用单开链理论对该座椅悬架进行一平移两转动的自由度分析;然后,建立位置方程对座椅悬架进行位置分析,给出了该悬架结构位置的正解。并通过对位置方程进行一次、二次求导,得到了悬架的1阶运动系数和2阶运动系数,利用运动系数对并联座椅悬架进行速度和加速度运动学分析;最后,在Adams/view中进行仿真分析并在Matlab中进行数学模型编程仿真,验证了建立的数学模型与理论分析的正确性。该分析结果为后期悬架的控制仿真研究以及工程车辆在三维路面下乘坐舒适性的研究提供了重要参考。

为改善长途运输车辆驾驶员乘坐舒适性,针对基于气动人工肌肉理论执行器的座椅悬架系统,提出了包含多重非线性因素的三自由度座椅悬架数学模型,重点分析并建立了人体-座椅坐垫非线性模型和气动人工肌肉非线性模型。面向多重非线性座椅悬架系统,设计利于改善振动特性的摩擦力前馈补偿自适应控制策略。仿真结果表明,与被动座椅悬架相比,采用摩擦力前馈补偿自适应控制策略的座椅悬架,驾驶员垂向加速度均方根值降低了78%,垂向位移降低了26%,驾驶员乘坐舒适性评价指标明显提高,且功率谱密度在人体重要器官危险频率范围内得到显著改善。可见,对于考虑多重非线性因素的座椅悬架系统,摩擦力前馈补偿自适应控制对驾驶员乘坐舒适性的改善具有可行性。

为探讨基于磁流变阻尼器(MRD)的拖拉机半主动座椅悬架在动态舒适性方面的优越性,在正弦激励和白噪声激励环境下,构建了拖拉机动力学模型和磁流变阻尼器(MRD)力学模型,并给出了模糊控制器的设计方法。在Mat Lab/Simulink仿真环境中分别对被动和半主动座椅悬架进行时域和频域仿真,得出两种悬架的加速度动态特性曲线及相应的频谱特性曲线。仿真结果表明:所构建的阻尼器模型及控制策略可以有效衰减座椅悬架在低频区段的垂直振动,改善了拖拉机的动态舒适性。

扭杆是一种能够实现非线性弹性特性的农用机械座椅悬架的主要构件,这种座椅悬架能够改善地面激励对人体的振动.扭杆受工作载荷的作用,疲劳断裂是其主要实效形式.文中基于I-DEAS软件平台,对座椅悬架进行了建模,并应用软 件的Durability模块对扭杆进行了有限元仿真疲劳寿命估算.