汽車懸架系統(tǒng)電控減振技術(shù)應(yīng)用探析

（柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州 545000）

汽車發(fā)展歷史中不斷融入各種科學(xué)技術(shù)，使人類的生活質(zhì)量逐漸提高。近年來，我國的汽車制造水平不斷提高，市場對汽車制造提出了更高的要求，汽車的行駛安全性和舒適性成為權(quán)衡汽車質(zhì)量的重要因素。行業(yè)內(nèi)技術(shù)人員不斷研究降低行駛中振動(dòng)感的技術(shù)手段，而電控減振技術(shù)是近年來應(yīng)用較廣的技術(shù)，以下將對該技術(shù)及其應(yīng)用展開研究。

1 電控減振技術(shù)分析

（1）主動(dòng)懸架技術(shù)。主動(dòng)懸架技術(shù)是目前減振效果最好的電控減振技術(shù)，可以對懸架系統(tǒng)進(jìn)行較好的控制及優(yōu)化，但也是目前減振技術(shù)中技術(shù)成本最高的。該技術(shù)主要由基礎(chǔ)力發(fā)生器和彈性元件構(gòu)成，系統(tǒng)工作時(shí)可以同時(shí)優(yōu)化懸架系統(tǒng)并達(dá)到消耗能源的目的，可以有效提高行駛的平穩(wěn)度。該技術(shù)工作時(shí)的要求較高，且有較高的耗能，一般只適用于汽車制造中較高檔的汽車。

（2）被動(dòng)懸架技術(shù)。該技術(shù)主要應(yīng)用了彈簧和減振器，要求設(shè)計(jì)人員必須有充足的經(jīng)驗(yàn)，能合理利用技術(shù)中的阻尼系數(shù)等公式，對懸架系統(tǒng)進(jìn)行整體控制和測試。測試過程中存在一定難度，要確保測試中的汽車狀態(tài)穩(wěn)定無偏差，該技術(shù)要同時(shí)滿足汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的操作要求和駕駛時(shí)的舒適度要求，并且由于該技術(shù)的參數(shù)不能調(diào)整，也會影響整體性能的提升。

（3）半主動(dòng)懸架技術(shù)。該技術(shù)與被動(dòng)懸架減振技術(shù)原理相近，但擁有更好的靈活性。該技術(shù)也是依靠彈簧測算車輪行駛中的速度參數(shù)，進(jìn)而對行駛中的速度參數(shù)做反饋。在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，要根據(jù)對應(yīng)的控制規(guī)律優(yōu)化阻尼力和彈簧的剛度，確保二者在運(yùn)行時(shí)達(dá)到平衡。半主動(dòng)技術(shù)中，彈簧與減振器是最主要的配件，其工作原理也與被動(dòng)控制技術(shù)相似，但是阻尼系數(shù)與剛度系數(shù)上有更大的變化空間。

2 電控減振技術(shù)在汽車懸架系統(tǒng)中的應(yīng)用

電控減振技術(shù)應(yīng)用于汽車懸架系統(tǒng)中，其工作的基礎(chǔ)系統(tǒng)屬于非線性系統(tǒng)，采用了較為復(fù)雜的動(dòng)力系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)有效控制需要借助多種應(yīng)用技術(shù)。目前的電控減振技術(shù)中，應(yīng)用最普遍也是最核心的控制主要包括最優(yōu)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、整體自適應(yīng)控制以及模糊控制。這些現(xiàn)代化的控制理論相互作用、實(shí)現(xiàn)對汽車整體穩(wěn)定性的控制和優(yōu)化，促進(jìn)懸架系統(tǒng)穩(wěn)定性提升。

（1）最優(yōu)控制。最優(yōu)控制是指一個(gè)具體的目標(biāo)函數(shù)，利用專業(yè)的數(shù)學(xué)方法確定出使用具體函數(shù)后在極值情況下的控制輸入及輸出參數(shù)。通常情況下，要憑借工作經(jīng)驗(yàn)獲得目標(biāo)函數(shù)，在懸架系統(tǒng)的應(yīng)用中，則可以應(yīng)用的最優(yōu)控制較多樣，包含線性控制、預(yù)見控制等。管理人員必須借助多種技術(shù)對最優(yōu)控制數(shù)字進(jìn)行解析，確保減振技術(shù)能更好地掌握汽車在行駛中的各種參數(shù)，提高減振效果。在懸架系統(tǒng)中應(yīng)用的減振技術(shù)需要依靠基礎(chǔ)模型發(fā)揮作用，要確保汽車在行駛中的受控制狀態(tài)達(dá)到最優(yōu)，提高對汽車狀態(tài)的控制水平，進(jìn)而達(dá)到提高穩(wěn)定性和舒適度的目的。應(yīng)用減振技術(shù)也會提高汽車的能耗，因此，應(yīng)及時(shí)對懸架系統(tǒng)中的減振技術(shù)完善并找到提升技術(shù)的策略，從而降低能耗。汽車后達(dá)到最優(yōu)控制時(shí)，必須對懸架系統(tǒng)的整體反饋及時(shí)作出有效控制，相關(guān)人員還要對軟件適時(shí)升級，進(jìn)一步提高減振技術(shù)的優(yōu)化效果，實(shí)現(xiàn)對汽車整體穩(wěn)定性的控制和改進(jìn)。

（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。該技術(shù)是目前對汽車懸架系統(tǒng)應(yīng)用較多的一種電控減振技術(shù)，其采用與人類神經(jīng)類似的信息處理方式運(yùn)行，可以像人類思考問題一樣，對懸架系統(tǒng)的各類參數(shù)進(jìn)行獨(dú)立獲取，又能分析出各類信息的相關(guān)聯(lián)之處，進(jìn)而做出正確的推理和判斷。該技術(shù)具有聯(lián)想和記憶能力、容錯(cuò)性以及良好的推理能力，可以模擬人類神經(jīng)元的分析能力和推理過程，實(shí)現(xiàn)高水平的判斷、分析汽車性能及狀態(tài)，減輕行駛過程中的顛簸感。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是一種具有分布式特點(diǎn)的處理系統(tǒng)，也是當(dāng)前比較先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，屬于主動(dòng)型的減振技術(shù)。在目前的汽車制造業(yè)中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是一種十分有效的減振技術(shù)，也具有較大的發(fā)展和改進(jìn)空間，技術(shù)人員要針對行駛中的顛簸感進(jìn)行測試和分析，努力提高網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的有效性，提高汽車行駛中的舒適度，使該技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用。

（3）整體自適應(yīng)控制。整體自適應(yīng)控制能彌補(bǔ)最優(yōu)控制理念的不足，可以對汽車行駛中的各種臨時(shí)性狀態(tài)進(jìn)行自適應(yīng)分析。自適應(yīng)系統(tǒng)要根據(jù)不同的行駛路況和環(huán)境監(jiān)測車輛形式中的整體參數(shù)，并根據(jù)具體的參數(shù)異常做出對應(yīng)的自適應(yīng)調(diào)整和控制。在對懸架系統(tǒng)的減振應(yīng)用中，自適應(yīng)控制有難以取代的作用，它能對汽車整體的減振技術(shù)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢測并做出合理的優(yōu)化，改善汽車的行駛狀態(tài)。該控制功能可以對懸架系統(tǒng)在行駛中的各類參數(shù)變化進(jìn)行監(jiān)測，并根據(jù)具體數(shù)據(jù)生成對應(yīng)的控制數(shù)據(jù)，從而優(yōu)化懸架系統(tǒng)的狀態(tài)。因此，該技術(shù)的應(yīng)用價(jià)格也較高，一般自適應(yīng)控制能力越強(qiáng)、造價(jià)越高、減振效果也更理想。一部分汽車制造商在部分車型的底盤運(yùn)用了自適應(yīng)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對整車減振技術(shù)的優(yōu)化。該技術(shù)對行駛中的基礎(chǔ)輸出參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測和反饋，為構(gòu)建更理想的參考模型提出數(shù)據(jù)支撐，確保收集到有效數(shù)據(jù)，優(yōu)化自適應(yīng)控制水平。

（4）模糊控制。模糊控制在近年的汽車制造業(yè)中廣受關(guān)注，因其能將大量人工的經(jīng)驗(yàn)通過系統(tǒng)進(jìn)行有效優(yōu)化以及控制，改良了人工智能的操作水平，因此，在未來汽車制造領(lǐng)域也會得到進(jìn)一步開發(fā)。模糊控制可以將語言變量以及模型進(jìn)行優(yōu)化和有效構(gòu)建，促進(jìn)減振技術(shù)的完善，在人類對生活質(zhì)量提出更高要求的同時(shí)，模糊控制能使現(xiàn)行的控制技術(shù)得到進(jìn)一步優(yōu)化和升級，有助于開發(fā)新技術(shù)，提高行駛體驗(yàn)。模糊控制有助于減振技術(shù)的智能化升級，能對運(yùn)行中的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊控制分析，充分運(yùn)用大量人工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行合理推理和判斷，該技術(shù)推進(jìn)了對汽車的自動(dòng)控制規(guī)則的生成，且實(shí)現(xiàn)了相對合理的計(jì)算模式，能促進(jìn)汽車整體運(yùn)行數(shù)據(jù)以及各控制技術(shù)的有效整合。模糊控制可以對具體參數(shù)進(jìn)行模擬計(jì)算，還能結(jié)合汽車車身的運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)幅度做出數(shù)據(jù)監(jiān)測和有效分析，能促進(jìn)對汽車整體控制能力的優(yōu)化。

3 結(jié)語

總之，減振技術(shù)會隨著汽車制造業(yè)的發(fā)展不斷精進(jìn)，汽車制造廠商應(yīng)積極在設(shè)計(jì)中應(yīng)用新技術(shù)。為了使汽車制造發(fā)展符合社會需求和可持續(xù)發(fā)展要求，在應(yīng)用電控減振技術(shù)時(shí)，一方面要考慮如何有效優(yōu)化減振效果提高汽車行駛中的舒適度，另一方面也要考慮環(huán)保和節(jié)能問題，要將眼光放長遠(yuǎn)，力求在技術(shù)上精益求精，打造先進(jìn)的電控減振技術(shù)。