汽车液压式主动悬架系统设计开题报告

SY-025-BY-3毕业设计（论文）开题报告学生姓名韩振宇系部汽车工程系专业、班级车辆工程 B04-15班指导教师姓名安永东职称副教授从事专业车辆工程是否外聘否题目名称汽车液压式主动悬架系统设计一、 课题研究现状,选题的目的、依据和意义1、研究现状 车辆主动悬架的研究在国内外，尤其在国外得到了广泛的开展，许多大学与大汽车公司对主动悬架进行了理论与实践的研究，并取得了一些成果。对主动悬架的研究主要从两个方面展开：一是各种可能模型的主动悬架及其特性的研究。二是控制规律的研究。采用不同的控制规律和数学模型，所获得的悬架特性是不一样的，因此采用什么样的模型和控制规律以及与之对应的悬架特性是什么，是主动悬架研究的一个重要方面。需要全套设计请联系QQ1537693694 国外一些发达工业国家虽然己在某些车型上应用了主动悬架的产品，但在控制算法的改进、系统稳定性的增强、性能价格比的提高等方面仍有大量工作要做。例如文献中韩国的Han. S.-S.和Choi. S.-B.对一种新型的电流变悬架系统进行了研究。国内清华大学已于1997年建成了主动油气悬架试验系统，但目前国内的研究尚处于悬架系统控制算法的优化设计和理论分析阶段。所以，采用合适的控制方法，研究和开发满足主动悬架这一非线性、时变系统的有效、快速、可靠、高智能度、造价合理的控制器，是主动悬架研究的重中之重。车辆悬架振动控制系统的研究和开发是车辆动力学与控制领域的前沿课题。引入主动控制技术后的悬架是一类复杂的非线性系统，其研究进展和开发应用与机械动力学、电磁力学、流体传动与控制、测控技术、计算机技术、电子技术、材料科学等多个学科的发展紧密相关。近年来，随着相关学科和高新技术的迅猛发展，特别是高性价比微处理器的普及，使得研究实用的主动悬架振动控制系统成为可能。现今，汽车的舒适性和安全性越来越受人们关注。并且随着高速公路网的发展，汽车车速有了很大程度的提高，而被动悬架系统限制了汽车性能的进一步提高，现代汽车对悬架的要求除了能保证其基本性能外，还致力于提高汽车的行驶安全性和乘坐舒适性，向高附加值、高性能和高质量的方向发展。随着电子技术、传感器技术的飞速发展，以微电脑为代表的电子设备，因性能的大幅度改善和可靠性的进一步提高，促成汽车电子装置的高可靠性、低成本和空间节省，使电子控制技术被有效地应用于包括悬架系统在内的各个部分。通过采用电子技术来实现汽车悬架系统的控制，既能使汽车的乘坐舒适性达到令人满意的程度，又能使汽车的操纵稳定性达到最佳状态。因此，主动悬架必将是今后汽车悬架发展的方向，必将有一个光辉的前景。2、目的、依据和意义 汽车在行驶时，路面的不平度会激起汽车的振动，当这种振动达到一定程度时，将使乘客感到不舒适或运载货物的损坏。对弹簧刚度控制，改变弹簧刚度，使悬架满足运动或舒适的要求。悬架性能还会引起车身姿态发生变化(俯仰和侧倾)，也会使乘客感到不舒适，并且会影响行车安全。对阻尼力控制，用来提高汽车的操纵稳定性，在急转弯、急加速和紧急制动情况下，可以抑制车身姿态的变化。车高调整，当汽车在起伏不平的路面行驶时，可以使车身抬高，以便于通过；在良好路面高速行驶时，可以降低车身，以减少空气助力，提高操纵稳定性。本设计根据汽车主动悬架的工作过程和工作要求，设计一套液压式主动悬架系统，利用液压能对车辆的悬架系统的减振刚度、阻尼力强度和车身高度进行调节。由于主动悬架能根据检测到的车辆和环境状态，主动及时地调整和产生所需悬架控制力，使悬架处于最优的减振状态，因而，随着现代汽车车速的提高和车总体质量的减轻，有关车辆主动悬架的研究己成为世界各国汽车业瞩目的热点。悬架的设计必须满足行驶平顺性(Ride Comfort)和操纵稳定性(Handling Stability)等性能的要求。而随着汽车工业的发展，人们对汽车的舒适性、安全可靠性的要求越来越高，传统的被动悬架系统已很难满足这些要求。主动悬架系统能够根据车身高度、车速、转向角度及速率、制动等信号，由电子控制单元(ECU)控制悬架执行机构，使悬架系统的刚度、减振器阻尼力及车身高度等参数得以改变。同时，由于车轮与路面之间的动载荷，还会影响到它们的附着效果，因而会影响到汽车的操纵性、安全性及对路面的破坏；因此，研究车辆振动和受力，采取有效措施，将其控制在最低水平，对改善车辆的乘座舒适性、操纵稳定性具有很重要意义。本课题通过对汽车液压式主动悬架系统的设计，可为开发研制一种新型的汽车主动悬架系统提供一条新的途径，具有一定的实际应用价值和应用前景，同时通过本设计的完成也可进一步培养学生综合运用知识的能力，培养其分析问题和解决问题的能力，增强工程设计能力。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题1、研究的基本内容设计一套汽车液压式主动悬架系统。所设计的悬架系统能根据车况进行悬架刚度和阻尼力调节、车身高度的调节。主动悬架是一个动力驱动系统，包括测量系统、反馈控制中心、能量源和执行器四个部分。其原理是测量系统通过传感器获得车辆振动信息，传递给控制中心进行处理，进而由控制中心发出指令给能量源产生控制力，再由执行器进行控制，衰减悬架的振动。2、拟解决的主要问题主动悬架系统总体方案的设计，传感器的选择，悬架刚度调节机构的设计，悬架阻尼力调节机构的设计和车身高度调节机构的设计。三、技术路线（研究方法）分析研究现有的主动悬架的结构和工作过程和工作原理，确定本设计的液压式主动悬架系统的结构组成，确定主动悬架的液压系统，选取各液压元件，然后进行悬架刚度调节机构的设计、悬架阻尼力调节机构和车身高度调节机构的设计。1、主动悬架系统总体方案的设计2、传感器的选择3、悬架刚度调节机构的设计4、悬架阻尼力调节机构的设计5、车身高度调节机构的设计四、进度安排1、进行文献检索查，查看相关资料，对课题的基本内容有一定的认识和了解。第4周（3月243月30）2、初步确定设计的总体方案，讨论确定方案；对悬架液压系统及液压元件进行初步设计。第5-7周（3月314月20）3、提交设计草稿，进行讨论，修定。第8周（4月214月27）4、完成悬架刚度调节机构、阻尼力调节机构和车身高度调节机构的设计，绘制装配图及相应零件图。第9-12周（4月285月25）5、提交正式设计，教师审核。第13-14周（5月266月8）6、按照审核意见进行修改。第15周（6月96月15）7、整理所有材料，装订成册，准备答辩。第16周（6月166月22）五、参考文献1陈家瑞.汽车构造(下册)M.机械工业出版社,20052段俊法,陈思忠.越野车辆悬架系统的评价研究J.北京汽车,20053万钢.轿车悬架技术现状及发展趋势J.上海汽车,20044汽车工程手册编委会.汽车工程手册一设计篇.人民交通出版社.20015王春行.液压控制系统M.机械工业出版社,1998 6周云山,于秀敏.汽车电控系统理论与设计M.北京理工大学出版社,1999 7王望予.汽车设计.第三版M.机械工业出版社,20028吴启谊.汽车液压主动悬架系统的设计与仿真D.华南农业大学,20039邵瑛.车辆主动悬架控制策略的仿真研究D.南京农业大学,200310孟爱红,王良曦,晁志强等.车辆主动悬架液压伺服控制系统设计与仿真J.液压与气动,2004,(1):14-1611许益民.电液比例控制系统分析与设计M.机械工业出版社.200512李军,成思源,卢海峰.汽车主动悬架控制方法的现状与发展J.渝州大学学报(自然科学版),1999,(4):58-6113刘新亮,张建武,陈兆能.汽车主动悬架的自校正控制J.汽车工程,1998,(3):165-17014何渝生.汽车控制理论基础及应用M.重庆大学出版社,199515Watton J, Holford K M,Surawattanawan P.The application of a programmable servo controller to state control an electrohydraulic active suspension J.Proc.Instn Mech. Engrs Part D:J.Automobile Engineering (S0954-4070),2004,218(12):1367-137716Supavut Ch,Huei P. Adaptive robust force control for vehicle active suspensions. J.Int.J.Adapt.Con