【正文】 調(diào)節(jié)的控制決策研究，哈工大的陳卓如教授對車輛的自適應控制方面進行了研究，執(zhí)行策略的研究是通過確定性能指標，然后進行控制器的設定。裝置主動懸架的汽車，即使在不良路面高速行駛時，車身非常平穩(wěn)，輪胎的噪音小，轉向和制動時車身保持水平，特點是乘坐非常舒服，但結構復雜、能耗高,成本昂貴，可靠性存在問題[3]。在懸架設計中，基于ADAMS平臺參數(shù)化的特性生成懸架的仿真模型，依據(jù)仿真結果提出改進方案并進行優(yōu)化設計，選定比較合適的空間結構參數(shù)和懸架性能參數(shù)，對懸架零件進行選取和模型建立最后完成懸架的裝配。 四種基本類型的獨立懸架示意圖獨立式懸架汽車的每個車輪單獨通過一套懸掛安裝于車身或者車橋上，車橋采用斷開式，中間一段固定于車架或車身上；此種懸掛兩邊車輪受沖擊時互不影響，而且由于非懸掛質量較輕，緩沖與減振能力很強，乘坐舒適，各項指標都優(yōu)于非獨立式懸掛，但該懸掛結構復雜，而且還會使驅動橋、轉向系統(tǒng)變得復雜起來。這種懸架構造簡單，布置緊湊，前輪定位變化小，具有良好的行駛穩(wěn)定性。減振器指液力減振器，是為了加速衰減車身的振動，它是懸架機構中最精密和復雜的機械件。（4）扭桿彈簧將用彈簧桿做成的扭桿一端固定于車架，另一端通過擺臂與車輪相連，利用車輪跳動時的扭轉變形起到緩沖作用，適用于獨立懸掛使用。當車架與車軸相對運動時，減振器內(nèi)的油液會通過一些窄小的孔、縫等通道反復地從一個腔室流向另一個腔室，這時孔壁與油液間的摩擦形成了對車身振動的阻力，這種阻力工程上稱為阻尼力。麥弗遜式懸架首先于1950年在福特汽車公司的車型上采用，從此以后，麥弗遜式懸架以其節(jié)約空間和成本較低成為最為流行的汽車獨立懸架系統(tǒng)之一。各個支撐點相互之間的距離較遠，從而因制造誤差而引起的車輪外傾角和主銷后傾角的變化也較小，因此不需要特別的調(diào)整機構。輕型轎車中的麥弗遜式懸架是典型的空間機構。然而如果適當調(diào)整桿系的結構的布置，可以使車輪的這些定位參數(shù)變化極小[9]。運動副是構件的一種活動連接，它即限制所連接的兩個構件的相對運動（即提供一定的約束），又保留了構件間的一定相對運動，所保留的獨立相對運動數(shù)目為運動副的自由度。大量的研究及實踐結果表明，對平順性影響最為顯著的懸架特性參數(shù)分別是：懸架的彈性特性、阻尼特性以及非簧載質量[11]。當時mm為了避免汽車行駛過程中頻繁撞擊車架，應當有足夠的動撓度，一般乘用車的動撓度范圍為（70~90mm）。為了獲得良好的平順性，非簧載質量應該盡量小。（4）阻尼公式（臨界阻尼系數(shù)公式） （）式中：Ccr臨界阻尼系數(shù),是決定減振器阻尼力的基礎。在此選取60Si2Mn為懸架彈簧材料。為了保證彈簧有足夠大的動撓度，即彈簧最大工作載荷F2==最大行程mm。對于內(nèi)無摩擦彈性元件（螺旋彈簧）懸架，取。式中kg，N/m。坐標系X_Y_Z為靜坐標系，為了方便后續(xù)的計算，取坐標系的原點在懸架對稱中心平面（即YZ平面）上，并且XY平面過O點，XZ平面為地面。B點初始位置坐標（即懸架平衡位置時的坐標）關系著主銷內(nèi)傾角和主銷后傾角，B點坐標、O點坐標、下擺臂BO的空間位置、D點坐標、主銷內(nèi)傾角和主銷后傾角是相關聯(lián)的。將E、F的坐標代入到式（）和（）中，2個方程兩個未知量，求解和，得到方程： （）其中解方程得： （） （）在此加入一個控制變量。轉向拉桿該車采用13寸寬輪胎，直徑：13英寸（），胎寬：165mm。ADAMS軟件應用了解決剛性積分問題的方法，并采用稀疏矩陣技術提高了計算效率。ADAMS的核心仿真軟件包有交互式圖形環(huán)境ADAMS/View和仿真求解器ADAMS/Solver。ADAMS/Postprocessor（后處理）是ADAMS軟件仿真結果的后處理，ADAMS/Postprocessor模塊主要有兩個功能：仿真結果回放功能和分析曲線繪制功能。ADAMS/Rail（鐵道模塊）是由美國MDI公司、荷蘭鐵道組織（NS）、 Delft工業(yè)大學以及德國ARGE CARE公司合作開發(fā)的，可以用于研究鐵路機車、車輛、列車和線路相互作用的動力學分析軟件。 單位設置窗口 工作網(wǎng)格設置窗口 重力設置窗口 在ADAMS/View中創(chuàng)建懸架模型創(chuàng)建新模型首先啟動ADAMS/View。 列表編輯器創(chuàng)建懸架的構件利用ADAMS/View中零件庫的圓柱體（Cylinder）和球體（Sphere）命令，根據(jù)設計點的位置，分別建立汽車懸架的各個構件：下擺臂（Swing_arm），轉向節(jié)（Knuckle），主銷（King_pin），轉向拉桿（Tie_rod），車輪（Wheel），減振器上筒（King_pin）以及彈簧（Spring）。但是，在優(yōu)化設計中自由變量太少，將減少設計的自由度，而所得到的優(yōu)化結果無法達到要求的精度。在本模型中，由于主要研究的車輪跳動過程中懸架導向機構的合理性，研究其中出現(xiàn)的控制參數(shù)，并且考慮初始值的選取，設計13個設計變量：O點的X坐標、O點的Y坐標、D點的Y坐標、下擺臂的長度、下擺臂的水平夾角、下擺臂橫向平面傾角、DE和YZ平面的夾角、S點的X坐標、S點的Y坐標、S點的Z坐標、轉向拉桿的長度、轉向拉桿的水平夾角、轉向拉桿橫向平面傾角，這13個變量都會設置各自的變化范圍，在后續(xù)的優(yōu)化設計中需要進行調(diào)整；另外創(chuàng)建8個設計變量作為初始值：主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角、前輪外傾角、前輪前束角、前輪輪距、車輪半徑、車輪寬度、彈簧剛度，其中的4個定位角可以在優(yōu)化設計中作適度的調(diào)整。 懸架模型連接副明細表連接副類型連接副圖標第一構件第二構件連接副位置旋轉副Revolute JointSwing_armGroundO球副Spherical JointKing_pinGroundD球副Spherical JointTie_rodGroundS球副Spherical JointSwing_armKnuckleB球副Spherical JointTie_rodKnuckleP圓柱副Cylindrical JointKing_pinKnuckleE固定副Fixed JointWheelKnuckleF點面約束副Inplane Joint PrimitiveWheelTest_patchG移動副Translational JointTest_patchGroundG創(chuàng)建連接副根據(jù)懸架各構件之間的運動關系，在各個關鍵點建立連接副。設置工作環(huán)境在ADAMS/View菜單欄中，選擇設置（Setting）菜單中的（Units）命令，將模型的長度單位、質量單位、力的單位、時間單位、角度單位和頻率單位分別設置為毫米、千克、牛頓、秒、度和赫茲（）。 ADAMS軟件的優(yōu)點ADAMS軟件一方面是機械系統(tǒng)動態(tài)仿真軟件的應用軟件，用戶可以運用該軟件非常方便地對虛擬樣機進行靜力學、運動學和動力學進行分析。ADAMS/Linear（系統(tǒng)模態(tài)分析模塊）可以在進行系統(tǒng)仿真時將系統(tǒng)的非線性的運動學或動力學方程進行線性化處理，以便快速計算系統(tǒng)的固有頻率、特征向量和狀態(tài)空間矩陣，更快更全面地了解系統(tǒng)的固有特性。ADAMS軟件包括3個最基本的解題程序模塊：ADAMS/View（基本環(huán)境）、ADAMS/Slover（求解器）和ADAMS/Postprocessor（后處理）。目前ADAMS軟件在汽車和航天等領域得到廣泛的應用。第4章 基于ADAMS/View麥弗遜懸架建模機械也稱機械系統(tǒng)，它是由可以相對運動的剛體通過運動副或約束聯(lián)接形成的多剛體系統(tǒng)。為了方便計算，取點的3個坐標以及桿的空間位置作為控制參數(shù)，即：、轉向拉桿PS的長度、轉向拉桿的水平夾角（與XZ平面的夾角）和轉向拉桿橫向平面的夾角（與XY平面的夾角）。B點的坐標可以通過BO的空間位置來控制，BO的空間位置由BO的長度、下擺臂的水平夾角（與XZ平面的夾角）和下擺臂橫向平面的夾角（與XY平面的夾角）來確定。前輪定位參數(shù)的計算在麥弗遜式懸架模型中，主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角、前輪外傾角、前輪前束角可以由以下的坐標參數(shù)表示。打開卸荷閥瞬時的減振器活塞速度稱為卸荷速度。單筒式減振器為防止外物撞擊而產(chǎn)生變形，應取2mm。彈簧的自由高度可由彈簧壓并高度和最大行程決定，即。初選彈簧鋼絲直徑d=8mm，查表得許用拉應力Mpa，則許用切應力Mpa。計算起來很麻煩，而且當計算結果應力過大時還要改變d、D值，反復多次才能算好。轎車的驅動橋，獨立懸架的非簧載質量約為（60~100）kg，而非獨立懸架由于帶有主減速器、差速器和剛體橋殼，非簧載質量可達（100~140）kg。對于選定的懸架剛度，只有恰當?shù)倪x擇阻尼力才能充分發(fā)揮懸架的緩沖減振作用。為了減少振動頻率和車身高度的變化，本設計應當采用鋼度可變的非線性彈性特性懸架，即懸架變形與所受垂直力之間不成固定的比例變化。高副所連接的兩個構件成點接觸或線接觸，在接觸區(qū)域副元素的幾何輪廓是重合的。由于麥弗遜懸架是各個零件組成的，在懸架機構分析中采用空間機構分析。車輪所受的側向力通過轉向節(jié)大部分由橫擺臂承受，其余部分由減振器承受。但是，由于減振器兼作轉向部件，所以它的滑動部分容易松動，轉彎時車輪的外傾角變化也比較大。1987年末、1994年末、2000年末采用麥弗遜式懸架作為前懸架的車型所占比例分別為：%，%，%，麥弗遜式懸架在三個統(tǒng)計年度均占第一