基于STM32的汽车磁流变减震系统设计开题报告

 2021-08-08 12:08

全文总字数:1815字

1. 研究目的与意义

随着汽车工业的飞速发展,人们对于汽车的期望已不仅仅停留于代步工具,汽车乘坐的舒适性越来越受到人们的重视。

传统的汽车避震装置使用的是弹簧作为弹性元件,但是弹簧只能进行被动减震,无法主动、实时地对汽车进行减震,减震效果有限。

磁流变阻尼器是一种可控半主动减震装置,其主要原理是依据磁流变液的流变特性能够随外加磁场强度的变换而变化的物理特性,从而实现磁流变液表观粘度的无极调节,使磁流变阻尼器可以表现出不同的阻尼力,以达到减轻汽车行驶过程中颠簸的目的。

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2. 国内外研究现状分析

1、磁流变阻尼器的控制现状目前,磁流变阻尼器已成为振动领域重要的半主动控制装置,然而该装置具有固有的、很强的非线性特性,使得开发一种能充分发挥其性能的控制策略尤为困难[1]。

为此提出一种将混合编码的遗传算法和模糊控制相结合的磁流变阻尼器半主动控制方法。

由于模糊控制器参数的选择依赖于专家的经验,使得这些参数的确定非常困难,因此利用一种具有混合编码的遗传算法优化模糊控制器的参数,包括模糊规则和隶属函数的参数,然后利用优化后的模糊控制器建立地震响应和磁流变阻尼器控制电压之间的最优关系。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:利用三轴加速度传感器检测汽车在当前路面的震动状态,使用stm32单片机对传感器发出的信号进行处理,最后输出一个相应的电流信号对磁流变阻尼器进行实时控制,以达到减轻汽车行驶中的颠簸的目的。

1、研究磁流变阻尼器的机械结构、工作原理,研究三轴加速度传感器的工作原理,研究stm32单片机、磁流变阻尼器以及三轴加速度传感器的电路连接方式;2、使用keil5软件对stm32单片机进行简单地程序设计,实现课题所要求的对磁流变阻尼器进行实时控制,减轻汽车行驶中的颠簸的目的;3、制作相关简易实验装置,并且能够成功地实现所期望的功能。

时间计划:2018.1-2018.2 查阅文献了解研究内容并确定研究设计的分步工作。

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4. 研究创新点

许多国产汽车、微型车等众多车型仍使用普通双筒液压减震器,它的缺点十分显著,如减震器在高速运转情况下容易出现充油不及时的问题,造成工作特性畸变,不仅不能减震,还会造成冲击和噪声。

而基于stm32的磁流变汽车减震系统是自适应可调减震器,自适应可调减震器的结构由传感器、控制器和执行机构三个部分组成。

振动器可依据汽车振动情况连续的调节阻尼,从而达到最好的减震效果。

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