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悬挂系统的发展与动态趋势

【摘要】:1976年,Thompson教授首次在主动悬挂系统的研究中采用全状态反馈最优控制理论。随后,D.Hrovat和P.Barak通过某种途径探究了主动悬挂系统的优越性,结果显示安装了半主动和主动悬挂系统的车辆,其各项性能指标提高了很多。1990年,尼桑公司在Infinite Q45车型上装置了液压主动悬挂。此外,所设计的控制系统相对复杂、费用高昂,对主动悬挂系统控制策略的研究与结构设计有待进一步努力探究。

为了让车辆更好地具有优良的行驶性能,保证安全可靠性以及操纵稳定性,雪铁龙公司于1955年研究出了一种液−气悬挂系统,但因当时制作工序太过复杂,这种液−气悬挂系统未能得到普及。

1976年,Thompson教授首次在主动悬挂系统的研究中采用全状态反馈最优控制理论。到1984年,Thompson教授又结合部分状态反馈最优控制理论推出了次最优反馈阵。随后,他和Pearce又把模型从二自由度扩大到四自由度。

1982年,莲花公司研发出有源主动汽车悬挂系统[23],之后被沃尔沃汽车公司成功生产应用。1986年,R.M.Chalassani教授研究了整车模型的性能指标。随后,D.Hrovat和P.Barak通过某种途径探究了主动悬挂系统的优越性,结果显示安装了半主动和主动悬挂系统的车辆,其各项性能指标提高了很多。

1989年,丰田公司在它的一款车体上装设了真正意义上的油−气悬挂系统[24]。1990年,尼桑公司在Infinite Q45车型上装置了液压主动悬挂。1991年,TOYOTA公司在Soarer型号的车体上配置了由液压缸和弹簧串联在一起的主动悬挂系统,而尼桑公司在Infinite Q45车型上配备了全主动悬挂系统[25]

由于对性能有特殊的要求,故装甲车辆[26]中采用主动悬挂系统的必要性不言而喻。早在20世纪70年代,英国就在某型号坦克中尝试了液力主动悬挂系统。1992年,为了更好地让主动悬挂技术应用到装甲车辆,提高作战效能,美国特意为其创建了国家机动车中心NAC,这在很大程度上推动了主动悬挂技术的研究与发展,尤其是在军用方面。

就国内而言,对主动悬挂系统的研究相对于国外来说差距较大,国内许多大学都进行了一些理论和试验方法的探索,但仍处在数值模拟和理论探索阶段,试验验证和实际应用较少,远未到产品研制开发阶段,还无法满足工程实践的要求。此外,所设计的控制系统相对复杂、费用高昂,对主动悬挂系统控制策略的研究与结构设计有待进一步努力探究。