《考慮懸架系統的鉸接轉向車輛多維減振及失穩控制研究》是依託吉林大學，由李學飛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：考慮懸架系統的鉸接轉向車輛多維減振及失穩控制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李學飛
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鉸接轉向車輛在非結構路面上作業和行駛時振動劇烈、穩定性差，已有研究表明懸架系統是衰減車身多維振動的有效手段，然而，增加懸架系統後鉸接轉向車輛的失穩機理尚未明確，相關的減振及失穩控制策略有待於進一步研究。本項目提出用於鉸接轉向車輛的半主動搖臂懸架系統，並基於此開展鉸接轉向車輛的多維減振及失穩控制研究。首先建立鉸接轉向車輛的動力學模型，考慮舒適性和穩定性的耦合效應對懸架系統進行最佳化，研究不同工況下懸架剛度和阻尼之間的匹配關係；在此基礎上，研究鉸接轉向車輛的失穩機理，並分析不同調節措施對振動及失穩的抑制效果；最後，提出“懸架系統-轉向系統-制動系統-工作裝置”協同作用的控制體系架構，基於模糊控制及協同控制理論，確定鉸接轉向車輛的多維減振及失穩控制策略，並開展相關試驗研究。本項目的研究成果將為鉸接轉向車輛的減振和失穩控制提供新的研究基礎和方法，具有重要的學術意義和實際套用價值。
結題摘要
鉸接轉向車輛行駛路面複雜、工作環境惡劣，在作業過程中駕駛員承受劇烈的振動衝擊，長時間的駕駛作業嚴重影響操作人員的健康；同時，衝擊振動也會加快車輛的零部件失效，並且降低其作業效率。本項目以典型鉸接轉向車輛-輪式裝載機為研究對象，結合其工作行駛特性和自身結構特點，對其進行改進設計，增加油氣懸架系統，開展了考慮懸架系統的鉸接轉向車輛多維減振及失穩控制研究。 首先，建立了包含油氣懸架系統的鉸接式裝載機的多體動力學和虛擬樣機模型，並分析了不同連通方式油氣懸架系統的剛度和阻尼特性，研究了油氣懸架系統對輪式裝載機的乘坐舒適性，行駛穩定性和作業穩定性的影響。 基於Kriging方法建立了油氣懸架參數與裝載機車身加速度之間的近似回響關係，建立了以裝載機車身加速度最小為目標函式，以懸架系統參數作為最佳化變數，以車輛行駛穩定性為約束條件的最佳化模型，採用粒子群算法對所建立的模型進行最佳化分析，得到了裝載機在不同工況下的油氣懸架系統參數最佳化結果。 提出了基於路況識別的油氣懸架主動控制方法，利用學習向量量化神經網路方法實現對裝載機行駛路況識別並進行驗證。基於裝載機油氣懸架最佳化結果，制定模糊控制規則，實現其在不同路面激勵、不同行駛速度下的懸架參數主動調整。 本課題的研究成果將為鉸接轉向車輛的減振提供新的研究基礎和方法，有助於提高國產裝載機在舒適性和穩定性領域的技術水平，提升其在國際市場上的競爭力。
