(柳州職業技術學院,廣西 柳州 545000)
汽車發展歷史中不斷融入各種科學技術,使人類的生活質量逐漸提高。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衡汽車質量的重要因素。行業內技術人員不斷研究降低行駛中振動感的技術手段,而電控減振技術是近年來應用較廣的技術,以下將對該技術及其應用展開研究。
(1)主動懸架技術。主動懸架技術是目前減振效果最好的電控減振技術,可以對懸架系統進行較好的控制及優化,但也是目前減振技術中技術成本最高的。該技術主要由基礎力發生器和彈性元件構成,系統工作時可以同時優化懸架系統并達到消耗能源的目的,可以有效提高行駛的平穩度。該技術工作時的要求較高,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)被動懸架技術。該技術主要應用了彈簧和減振器,要求設計人員必須有充足的經驗,能合理利用技術中的阻尼系數等公式,對懸架系統進行整體控制和測試。測試過程中存在一定難度,要確保測試中的汽車狀態穩定無偏差,該技術要同時滿足汽車轉彎時的操作要求和駕駛時的舒適度要求,并且由于該技術的參數不能調整,也會影響整體性能的提升。
(3)半主動懸架技術。該技術與被動懸架減振技術原理相近,但擁有更好的靈活性。該技術也是依靠彈簧測算車輪行駛中的速度參數,進而對行駛中的速度參數做反饋。在實際運行時,要根據對應的控制規律優化阻尼力和彈簧的剛度,確保二者在運行時達到平衡。半主動技術中,彈簧與減振器是最主要的配件,其工作原理也與被動控制技術相似,但是阻尼系數與剛度系數上有更大的變化空間。
電控減振技術應用于汽車懸架系統中,其工作的基礎系統屬于非線性系統,采用了較為復雜的動力系統,要實現有效控制需要借助多種應用技術。目前的電控減振技術中,應用最普遍也是最核心的控制主要包括最優控制、神經網絡控制、整體自適應控制以及模糊控制。這些現代化的控制理論相互作用、實現對汽車整體穩定性的控制和優化,促進懸架系統穩定性提升。
(1)最優控制。最優控制是指一個具體的目標函數,利用專業的數學方法確定出使用具體函數后在極值情況下的控制輸入及輸出參數。通常情況下,要憑借工作經驗獲得目標函數,在懸架系統的應用中,則可以應用的最優控制較多樣,包含線性控制、預見控制等。管理人員必須借助多種技術對最優控制數字進行解析,確保減振技術能更好地掌握汽車在行駛中的各種參數,提高減振效果。在懸架系統中應用的減振技術需要依靠基礎模型發揮作用,要確保汽車在行駛中的受控制狀態達到最優,提高對汽車狀態的控制水平,進而達到提高穩定性和舒適度的目的。應用減振技術也會提高汽車的能耗,因此,應及時對懸架系統中的減振技術完善并找到提升技術的策略,從而降低能耗。汽車后達到最優控制時,必須對懸架系統的整體反饋及時作出有效控制,相關人員還要對軟件適時升級,進一步提高減振技術的優化效果,實現對汽車整體穩定性的控制和改進。
(2)神經網絡控制。該技術是目前對汽車懸架系統應用較多的一種電控減振技術,其采用與人類神經類似的信息處理方式運行,可以像人類思考問題一樣,對懸架系統的各類參數進行獨立獲取,又能分析出各類信息的相關聯之處,進而做出正確的推理和判斷。該技術具有聯想和記憶能力、容錯性以及良好的推理能力,可以模擬人類神經元的分析能力和推理過程,實現高水平的判斷、分析汽車性能及狀態,減輕行駛過程中的顛簸感。神經網絡控制是一種具有分布式特點的處理系統,也是當前比較先進的網絡控制技術,屬于主動型的減振技術。在目前的汽車制造業中,神經網絡控制技術是一種十分有效的減振技術,也具有較大的發展和改進空間,技術人員要針對行駛中的顛簸感進行測試和分析,努力提高網絡控制技術的有效性,提高汽車行駛中的舒適度,使該技術得到更廣泛的應用。
(3)整體自適應控制。整體自適應控制能彌補最優控制理念的不足,可以對汽車行駛中的各種臨時性狀態進行自適應分析。自適應系統要根據不同的行駛路況和環境監測車輛形式中的整體參數,并根據具體的參數異常做出對應的自適應調整和控制。在對懸架系統的減振應用中,自適應控制有難以取代的作用,它能對汽車整體的減振技術相關參數進行檢測并做出合理的優化,改善汽車的行駛狀態。該控制功能可以對懸架系統在行駛中的各類參數變化進行監測,并根據具體數據生成對應的控制數據,從而優化懸架系統的狀態。因此,該技術的應用價格也較高,一般自適應控制能力越強、造價越高、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用了自適應控制技術,實現對整車減振技術的優化。該技術對行駛中的基礎輸出參數進行監測和反饋,為構建更理想的參考模型提出數據支撐,確保收集到有效數據,優化自適應控制水平。
(4)模糊控制。模糊控制在近年的汽車制造業中廣受關注,因其能將大量人工的經驗通過系統進行有效優化以及控制,改良了人工智能的操作水平,因此,在未來汽車制造領域也會得到進一步開發。模糊控制可以將語言變量以及模型進行優化和有效構建,促進減振技術的完善,在人類對生活質量提出更高要求的同時,模糊控制能使現行的控制技術得到進一步優化和升級,有助于開發新技術,提高行駛體驗。模糊控制有助于減振技術的智能化升級,能對運行中的輸出數據進行模糊控制分析,充分運用大量人工經驗進行合理推理和判斷,該技術推進了對汽車的自動控制規則的生成,且實現了相對合理的計算模式,能促進汽車整體運行數據以及各控制技術的有效整合。模糊控制可以對具體參數進行模擬計算,還能結合汽車車身的運動軌跡、運動幅度做出數據監測和有效分析,能促進對汽車整體控制能力的優化。
總之,減振技術會隨著汽車制造業的發展不斷精進,汽車制造廠商應積極在設計中應用新技術。為了使汽車制造發展符合社會需求和可持續發展要求,在應用電控減振技術時,一方面要考慮如何有效優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保和節能問題,要將眼光放長遠,力求在技術上精益求精,打造先進的電控減振技術。