【摘 要】
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悬挂系统对应急救援车辆的行驶平顺性具有重要影响,但目前主动悬挂系统的研究主要在寻求更有效的控制策略上,忽略了作动器摩擦力对悬挂系统的影响,导致悬挂控制理论与实际应用存在偏差。本文结合国家重点研发计划“高机动应急救援车辆（含消防车辆）专用底盘及悬挂关键技术研究”（编号:2016YFC0802902）,以提高三轴应急救援车辆行驶平顺性为目的,针对主动悬挂作动器摩擦力补偿控制技术进行深入研究,以实现对作
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悬挂系统对应急救援车辆的行驶平顺性具有重要影响,但目前主动悬挂系统的研究主要在寻求更有效的控制策略上,忽略了作动器摩擦力对悬挂系统的影响,导致悬挂控制理论与实际应用存在偏差。本文结合国家重点研发计划“高机动应急救援车辆（含消防车辆）专用底盘及悬挂关键技术研究”（编号:2016YFC0802902）,以提高三轴应急救援车辆行驶平顺性为目的,针对主动悬挂作动器摩擦力补偿控制技术进行深入研究,以实现对作动器的准确控制,进而提高整车行驶平顺性。本文主要研究内容包括以下几个方面:建立了Lu Gre动态摩擦补偿模型,同时采用分步辨识的方法,分别对四个静态参数和两个动态参数进行了辨识,进一步通过仿真验证了摩擦的预滑动位移特性和摩擦滞后特性;建立了主动悬挂单元作动系统非线性动力学模型,设计了PID控制器,加入Lu Gre摩擦力进行补偿控制;建立了随机路面激励输入模型和整车主动悬挂系统动力学模型,并在Matlab/Simulink中进行模型搭建,仿真结果表明,在随机不平路面激励下,摩擦力补偿后车辆悬挂动行程、轮胎动挠度、车身垂向加速度、俯仰角加速度和侧倾角加速度均有所降低,提高了车辆行驶平顺性;进行了样车车轮单边越过三角障碍和双边越过三角障碍试验,得到了两种工况下驾驶员座椅及脚部底板处综合总加权加速度均方根值,相较于补偿前均有所降低,表明本文所设计的作动器摩擦力补偿主动悬挂系统能有效提升车辆的行驶平顺性。
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