在发动机悬置系统中,将压电陶瓷作动器运用到主动悬置系统中具有重要研究意义。除了主动控制力,时滞是评价的重要指标,时滞会导致主动控制力与发动机运动状态不合拍,从而降低发动机的隔振性能。建立发动机含时滞的三自由度数学模型,从压电陶瓷作动器力学模型,运用实验对压电陶瓷作动器的特性做了研究,建立主动控制力与电压的关系。由于反馈控制中实际的控制力与理想的控制力之间有时滞,论文提出LQG控制与泰勒级数的结合用于时滞补偿控制设计TLQG控制器。对于LQG控制器权值没有固定的解析方法,运用了遗传算法对LQG控制器的权值进行优化。通过仿真分析结果表明TLQG控制进行时滞补偿能很好的改善发动机悬置的性能。

当对制动器进行设计时,需对像循环制动工况等重负荷工作条件下的制动盘热机耦合现象进行研究。考虑到采用完全热机耦合方法存在求解时间长、且不容易收敛的缺点,不适合分析制动时间较长的重负荷制动工况,同时传统的基于固定热源的顺序热机耦合又不能很好地模拟热源转动的真实情况。因此,提出基于转动热源的顺序热机耦合法,在验证该方法的可行性后,将其运用至循环制动工况的热机耦合仿真分析中,仿真结果令人满意,具有工程价值意义。

为了改善商用车的侧倾稳定性,设计了一种集液压控制与电机控制的优势于一体,具有较高控制精度和较大反侧倾力矩的电液控制主动横向稳定杆,并以某19座商用车为例,建立了包含转向、俯仰、侧倾,车身垂向运动在内的九自由度整车模型,对其中的主动横向稳定杆设计了一种PID+前馈的控制策略以提高控制精度,减少迟滞,并通过Simulink和Trucksim的联合仿真以验证其有效性。在附着系数为0.8的B级路面上,分别进行鱼钩、方向盘角阶跃和双移线三种不同的工况下的仿真。结果表明,与被动稳定杆相比,提出的这种主动稳定杆能够让车身侧倾角,横摆角速度,侧向加速度和质心侧偏角均有(20~45)%的降低,极大的提高了车辆的侧翻稳定性。

对一种液压悬架进行了动力学建模,并构建了控制执行机构的控制量与车辆实时状况之间的关系。根据最优控制理论,设计了液压主动悬架二次型最优(LQR)控制器,分析了系统在随机激励条件下的时域响应和频域响应。仿真结果表明与被动悬架相比,最优控制的液压主动悬架在低频共振区能有效控制车身垂直加速度、悬架动扰度和轮胎动载荷。

车辆在紧急制动、起步加速或者有较大承重时车身高度发生变化,这对车辆的操纵稳定性和乘坐舒适性很不利。为解决这一问题,在AMESim软件中搭建1/4车辆二自由度的液压悬架模型,并与传统的被动悬架模型进行仿真对比,验证了建模的可行性。在建立的液压悬架模型的基础上加入主动控制系统,建立主动液压悬架系统,实现了对车身高度的调节控制,使得车身高度由最初加载后的-10 cm调节到-2 cm,优化了80%,并且大大缩短了调节所用的时间,车身到达平衡位置所用时间由10 s缩短到了3 s,优化了70%。该方法提高了车辆在不同负载和不同工况下的乘坐舒适性和操纵稳定性。

针对发动机悬置怠速工况下的隔振问题,结合磁流变液体的流变特性,在已有磁流变液发动机悬置的基础上改进了悬置结构,设计了带有多个惯性通道的磁流变液悬置。在现有磁流变液悬置结构的基础上,简化结构,建立悬置的液力模型。运用键合图理论分别绘制带有不同惯性通道个数的磁流变液悬置的键合图,然后推导动刚度以及滞后角关于频率的计算公式。应用Matlab编写程序对悬置的动特性进行仿真研究,得到了发动机悬置的结构参数及其惯性通道个数对悬置动特性的影响。对单惯性通道磁流变液悬置的动特性进行试验研究,研究了各个参数对悬置动特性的影响,结果表明多惯性通道的磁流变液悬置可以改善发动机怠速隔振性能。

液压悬置动特性是评价其性能的重要指标,动特性的设计优劣对整车的NVH性能有着直接的影响。对某乘用车型使用的惯性通道解耦盘式液压悬置进行了液固耦合建模,使用ADINA软件对悬置的动刚度与滞后角进行了仿真分析,并总结了各项参数对动特性的影响。根据分析结果,改进了解耦盘的结构尺寸,并通过仿真验证了其改善效果,达到了设计要求。

以某型盘式制动器为研究对象,采用仿真分析与实验相结合的研究方法针对汽车盘式制动器噪声问题进行研究。基于三维扫描技术,通过利用handyscan设备,获得制动器卡钳体点云数据,并在Catia及Solidworks中进行拟合处理建立准确的盘式制动器三维模型。在对盘式制动器NVH特性研究分析过程中,采用具有三层结构设计的刹车片,通过改变刹车片材料中粘弹性成分及刹车片参数的方法进行盘式制动器NVH性能优化。首先针对制动器各子结构的三维模型进行模态分析,获得可能发生制动尖叫的模态频率及振型,并通过F.R.F共振频率测试仪和激光测振仪等实验,验证了有限元模态分析所得结果的正确性,Dyno台架试验结果以用来验证仿真结果预测的准确性与可信度。实验结果证明,优化后刹车片能够提高汽车盘式制动器NVH性能,制动噪声得到降低。

压电陶瓷作动器作为一种主动作动器,运用到发动机悬置中具有重要的意义.从压电陶瓷作动器力学模型出发,运用实验对其特性进行了研究.同时建立了发动机五自由度主动悬置模型以及路面谱模型;分别设计了基于压电陶瓷主动悬置系统的模糊控制器和SIRMs模糊控制器,并利用Matlab/Simulink软件进行仿真研究.结果表明SIRMs模糊控制相对于传统模糊控制和被动悬置可以有效的减小发动机质心加速度,车身质心加速度以及悬置动行程,同时明显提高了汽车的乘坐舒适性.

利用空气弹簧低频减振特性良好的特点,提出了一种用于微振动控制的主动隔振单元,并利用该隔振单元构建了6自由度减振平台系统,建立了系统的运动微分方程式,并对系统在最优控制下的性能进行了仿真和实验研究,结果表明：所提出的主动隔振单元构建的减振平台减振效果高达了20dB左右,不仅对中高频扰力具有良好的隔振效果,而且对低频和超低频扰力能进行有效的隔振,对精密制造和测量具有很重要的意义。