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基于模糊控制的轮式装载机驾驶室悬架减振设计
基于模糊控制的轮式装载机驾驶室悬架减振设计
一、引言
随着机械工业的发展和人们对工作环境的要求不断提高，轮式装载机作为重型机械设备之一，在工地作业中发挥着重要的作用。然而，由于作业条件的恶劣和工地的不平坦性，轮式装载机驾驶室悬架的设计变得尤为重要。减振设计对于提高驾驶员的舒适性、减少驾驶员因长时间工作而引起的疲劳度具有非常重要的意义。因此，本论文将基于模糊控制的方法来设计轮式装载机驾驶室悬架减振系统，以提高驾驶员的舒适性，并减少驾驶员的疲劳度。
二、悬架减振原理
悬架系统是通过系统中的弹簧和减振器来减轻车辆负载传递给驾驶员的振动。在传统的悬架系统中，使用了线性控制器来控制减振器的刚度和阻尼。然而，由于车辆载荷的变化和不平坦路面的影响，传统的线性控制器无法很好地适应各种工况下的减振需求。因此，模糊控制被引入用于设计悬架减振系统，以提高系统的自适应性和鲁棒性。
三、模糊控制原理
模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，它通过将输入和输出变量进行模糊化处理，建立模糊规则库，并通过模糊推理的方式来确定控制规则和输出。在悬架减振系统中，输入变量可以是载荷的变化、路面的不平坦性等，输出变量可以是减振器的刚度和阻尼。通过模糊控制器来根据现场实时的输入变量和模糊规则库，确定输出变量的值，从而实现对悬架减振系统的控制。
四、模糊控制设计步骤
1.确定输入和输出变量：根据悬架减振系统的特点，确定输入变量和输出变量，例如载荷的变化和路面的不平坦性作为输入变量，减振器的刚度和阻尼作为输出变量。
2.构建模糊规则库：根据实际情况和专家经验，构建模糊规则库，包括输入变量和输出变量之间的关系。
3.模糊化处理：将输入和输出变量进行模糊化处理，将其转换为隶属度函数。
4.模糊推理：根据模糊规则库和输入变量的隶属度函数，进行模糊推理，确定输出变量的隶属度函数。
5.解模糊化处理：将输出变量的隶属度函数进行解模糊化处理，得到模糊控制器的最终输出。
6.道路试验和系统优化：通过实际道路试验，收集输入变量的实时数据，并不断优化模糊控制器，提高悬架减振系统的性能和可靠性。
五、总结
本论文通过基于模糊控制的方法来设计轮式装载机驾驶室悬架减振系统，以提高驾驶员的舒适性，并减少驾驶员的疲劳度。模糊控制具有良好的自适应性和鲁棒性，可以适应各种工况下的减振需求。通过悬架减振系统的模糊控制设计步骤，可以实现对系统的控制和优化。然而，本方法还存在一些问题，如模糊控制器规则的选取和模糊推理过程的优化等，需要进一步的研究和改进。
六、参考文献
[1]李杰.模糊控制导论[M].清华大学出版社,2015.
[2]钟镇涛,郑大莹.模糊控制基础与应用[M].电子工业出版社,2018.
[3]宋炜,熊兴国.先进控制理论与应用[M].科学出版社,2017.
[4]张明亮,姚国东,吴崇仁.模糊控制理论与方法[M].科学出版社,2019.