一种考虑充放气特性的空气悬架动力学模型建模方法技术

本发明专利技术提供一种考虑充放气特性的空气悬架动力学模型建模方法，涉及车辆空气悬架建模分析技术领域，包括以下步骤：S1：根据车辆悬架特性，建立四分之一主动悬架动力学模型；S2：基于热力学定律，建立空气弹簧充放气模型；S3：通过将主动悬架模型中的主动力替换为空气弹簧力建立电控空气悬架动力学模型；S4：建立空气弹簧的面积归一化流体质量模型；S5：基于充放气信号生成控制空气弹簧充放气的PWM信号。本发明专利技术以建立一个精确的考虑充放气的电控空气弹簧动力学模型能够用于，电控空气悬架的控制研究为目的，基于力学定律、热力学定律建立了一种电控空气悬架充放气模型。一种电控空气悬架充放气模型。一种电控空气悬架充放气模型。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑充放气特性的空气悬架动力学模型建模方法


[0001]本专利技术涉及车辆悬架控制
，尤其涉及一种电控空气悬架建模方法。

技术介绍

[0002]随着对车辆性能要求的不断提高汽车悬架系统也得到了快速的发展，空气弹簧因其在低摩擦运动、可调节承载能力和用户友好的乘坐高度控制方面的优异性能而广泛应用于汽车悬架，成为了最流行的悬架类型之一。而电控空气悬架有着智能可控优点，实现对电控空气悬架的控制，对提高车辆的乘坐舒适性与操纵稳定性具有重要意义。而在为电控空气悬架设计各类控制器时，通常需要建立能够反映空气弹簧特性的空气悬架动力学模型，以方便调节控制器参数并得到可靠的仿真结果。
[0003]综上所述，急需专利技术一种考虑充放气特性的空气悬架动力学模型建模方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种考虑充放气特性的空气悬架动力学模型建模方法。建立能够用于电控空气悬架控制算法设计与实现的模型。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：
[0006]一种考虑充放气特性的空气悬架动力学模型建模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑充放气特性的空气悬架动力学模型建模方法，其特征在于，所述设计方法包括以下步骤：S1、根据车辆悬架特性，建立四分之一主动悬架动力学模型；S2、在S1基础上，基于热力学定理，建立空气弹簧充放气模型；S3、在S1与S2基础上，通过将主动悬架模型中的主动力替换为空气弹簧力建立电控空气悬架动力模型；S4、建立空气弹簧的面积归一化流体质量模型；S5、在S4基础上，基于空气弹簧高压源与低压源之间的面积归一化质量流量以及期望充放气流量，生成控制空气悬架充放气的PWM信号。2.根据权利要求1所述的考虑充放气特性的空气悬架动力学模型建模方法，其特征在于：所述S1中，根据图2的电控空气悬架模型，根据牛顿第二定律，忽略轮胎阻尼，二自由度四分之一汽车的悬架运动方程为：其中m
s
和m
u
分别表示簧载质量与非簧载质量，z
s
、z
u
和z
r
分别表示簧载质量垂向位移、表示非簧载质量位移和路面激励，b
s
表示空气弹簧的阻尼系数，k
s
和k
t
分别表示静态位置时空气弹簧刚度和轮胎刚度，F
a
表示悬架的主动力，上式中的主动力与弹簧弹性力由空气弹簧提供，空气悬架视作定值阻尼器与空气弹簧组合，空气弹簧力可表示为F
s
＝m
s
g
‑
k
s
(z
s
‑
z
u
)+F
a
，g表示重力加速度，带入后含空气弹簧的主动悬架模型表示为：3.根据权利要求2所述的考虑充放气特性的空气悬架动力学模型建模方法，所述S2中，定义空气弹簧产生的力：F
s
＝p
e
A
e
其中p
e
表示空气弹簧有效气压，A
e
表示空气弹簧有效承载面积由热力学第一定律得到如下能量守恒表达式：其中，Q
heat
为空气弹簧内外气体之间的传热量，W为空气弹簧因体积变化对外所做的功，h
in
和h
out
分别为流入和流出空气弹簧内的气体的焓，q
in
和q
out
分别为流入和流出空气弹簧内的气体质量流量，U
as
表示空气弹簧内的气体内能，W与U
as
的微分可表示为：其中c
v
为定容比热，m
as
为空气弹簧内的气体质量，p
as<...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晶，安润兴，刘泰佑，刘锦灿，李国全，庞滔，李锦豪，
申请(专利权)人：广东溢康通空气弹簧有限公司东北大学，
类型：发明
国别省市：