开题报告 樊凯.docx

毕业设计开题报告

题 目 丰田凌志400悬架结构控制原理与检修

学生姓名 樊 凯 学号 0815023002

所在院(系) 机械工程学院

专业班级 汽车专081

指导教师 施绍宁

2011年6月7日

陕西理工学院毕业论文（设计）

陕西理工学院毕业论文（设计）

第

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题 目 丰田凌志400悬架系统的结构控制原理与检修

一、选题的目的及研究意义

科技进步是人类永恒的追求。在马车出现的时候，为了乘坐更舒适，人类就开始对马车的悬架—叶片弹簧进行孜孜不倦的探索。在1776年，马车用的叶片弹簧取得了专利，知道20世纪30年代，叶片弹簧才逐渐被螺旋弹簧代替。汽车诞生后，相继出现了扭杆瘫痪、气体瘫痪、橡胶瘫痪、钢板弹簧等弹性件，1934年世界出现了第一个由螺旋弹簧组成的被动悬架。被动悬架的参数根据经验或优化设计的方法确定，在行驶过程中保持不变，但它很难适应各种复杂路况，减振的效果较差。{1}被动悬架主要应用于中低档轿车上，现代轿车的前悬架一般采用带有横向稳定杆的麦弗逊式悬架，比如桑塔纳、夏利、赛欧等车，后悬架主要有复合式纵摆臂悬架和多连杆悬架等。办主动悬架的研究工作开始于1973年，有D.Acrosby和D.A.Karnopp先提出，现仍具有很好的发展前景。

随着道路交通的不断发展，汽车车速的提高，被动悬架的缺陷逐渐成为提高汽车性能的瓶颈。1954年，美国通用公司在悬架设计中率先提出制动悬架的概念。它在被动悬架的基础上，增加可调节高度和阻尼的控制装置，控制装置通常由测量系统、反馈控制系统、能源系统等组成，可以使汽车的悬架在任何路面上保持最佳的运行状态。20世纪80年代，世界各大著名的汽车公司和生产厂家竞相研制开发这种悬架，丰田、洛特斯、沃尔沃、奔驰等在汽车上进行了较为成功的实验。装备主动悬架的汽车，行驶车身非常平稳，胎的噪音小，但结构复杂、能耗高、成本昂贵、可靠性存在问题。

我国的汽车在半主动和主动悬架的研究方面起步晚，绝大部分采用被动悬架。在西方发达国家，半主动悬架在80年代后期趋于成熟，福特公司和日产公司首先在轿车应用，取得了较好的效果。主动悬架由于控制复杂，到上世纪90年代，仍仅应用于排气量大的豪华汽车。

悬架控制系统是汽车的重要组成部分，是车架或承载式车身与传统意义轿车之间传力连接装置的总称，也是衡量汽车质量的重要指标之一。具有一定的现实意义。{3}

承受汽车的质量，承受并缓和汽车行驶时由路面而通过车轮传给车声的冲击和振动。

对路面不平产生的振动进行缓冲，从而保证乘坐的舒适性。

提高汽车行驶的平顺性和乘坐的安全性。

二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等

国内外关于车辆主动悬架系统的研究已有四十年的历史，特别是20世纪80年代后，美、日、德、英等发达国家对这项研究非常重视。目前，世界各大汽车公司及相关研究机构都在投入相当大的人力和物力，研制性价比高的车辆悬架系统，以便在车辆上得以广泛应用。为此，采用新型控制技术，研究和开发一类控制有效、能耗低、造价合理的车辆悬架控制系统不仅是应用研究的重要目标，而且必将是决定理论研究是否有价值的

重要评价标准。{4}

汽车悬架控制系统是含有许多不确定因素的非线性动力系统难以用传统控制方法达到预定的性能要求。应用于汽车悬架控制系统的自适应控制方法主要有自校正控制和模型参考自适应控制两类控制策略。自校正控制是一种将受控对象参数在线是被于控制器参数整定相结合的控制方法把非线性自校正控制应用于非线性车辆主动悬架系统没能适应悬架载荷和悬架元件特性的变化，自动调整主动悬架系统的控制器来降低系统的振动。模型参考自适应控制的原理是当外界激励条件和汽车自身参数状态发生变化时，被动汽车的振动输出仍能跟踪所选定的理想参考模型，提出一种新的自适应控制阀吗，通过跟踪一个预先定义的参考模型，获得任何非线性时变悬架模型的最优性能，最优性依赖于包含前馈控制器和辅助控制器参数的自适应控制规则达到。把非线性滑模控制规则应用于电液悬架系统吗，控制器依赖精确的悬架系统模型，采用自适应控制的车辆悬架阻尼减震系统改善汽车的行驶性能，在德国大众汽车公司的地盘上得到了应用。自适应控制与自校正控制方法的基本出发点时根据系统当前输入的相关信息，从预先计算并存储的参数中选取当前最合适的控制参数。其设计关键的宣杰能准确、可靠地反应输出变化的参考变量。是国内学者采用自适应控制与自校正控制方法对汽车悬架进行的研究。

{5}

现在汽车悬架控制系统的有几个方面{6}

被动悬架 传统的机械结构，刚度和阻尼都是不可调节的，但由于其性能可靠成本相对低廉且不需额外能量，在我国现阶段仍有较高的研究价值。研