应用磁流变阻尼器的车辆半主动座椅悬架系统性能研究

为寻求车辆半主动座椅悬架控制策略使其达到较好的减振效果,对应用磁流变液阻尼器的汽车座椅悬架进行了建模研究.利用BP神经网络的自适应学习功能,通过采集偏差信号对传统PID控制策略的控制参数进行实时在线整合,使得座椅悬架具有更强的适应性和更好的减振效果.在MATLAB/Simulink工具箱建立了人-座椅-车七自由度的系统仿真模型,对比PID控制策略以及被动模型,验证了该控制方法的可行性与有效性,能够减小驾驶员在车辆行驶过程中,由路面经座椅悬架传递至驾驶员头部的振动的幅值和加速度.     

文摘

正综合水平·动态·趋势GJ20201001车辆座椅减振系统的研究进展[刊,中]/赵旖旎…//工程机械.-2019,50(7).-61～69座椅减振系统可衰减路面不平度引发的振动,座椅减振是提高驾驶员乘坐舒适性和操作安全性的有效途径。通过对近几年相关研究文献进行整理,介绍和评述车辆座椅减振系统的研究进展,包括常用的座椅悬架及其特性、几种常用于座椅减振系统的新型减振元件及控制策略的原理、特性等,最后对     

非路面车辆驾驶员座椅6足并联悬架系统拓扑结构研究

针对工程车辆、农用车辆等振动强度大、隔振设施简陋的非路面车辆,提出了一种新型的驾驶员座椅悬架系统--6足并联悬架系统.建立了人椅悬架系统自由振动模型,结合空间具有6自由度的机构形式,根据驾驶员座椅隔振的性能要求进行了6足并联悬架结构形式的分析、比较与选取.仿真结果表明,选定的Stewart 双三角型并联悬架在6个方向均有良好的隔振效果.研究结果对设计多维减振座椅具有指导意义,对提高非路面车辆驾驶员的乘坐舒适性具有促进作用.     

车辆座椅悬架自适应模糊PID控制及仿真

为提高车辆座椅悬架减振性能,建立了简化的三自由度车辆座椅悬架模型,结合模糊控制与PID控制理论提出了座椅悬架自适应模糊PID控制方法。该方法中以座椅垂直振动速度的误差为控制参量设计了PID控制器,将座椅垂直振动速度误差及误差变化率作为模糊控制器的输入变量,利用模糊控制规则对PID控制器参数进行在线自调整。以C级路面白噪声随机信号为输入,利用MATLAB/Simulink对自适应模糊PID控制器进行了仿真。结果表明:相对于不加控制和PID控制的座椅悬架系统,自适应模糊PID控制方法可以明显改善座椅质心处的垂直振动加速度。     

采用3-RCC型并联机构的车辆座椅悬架多维减振

非道路车辆由于经常行驶在非铺装路面上,在行驶过程中会因路面不平、加速减速和转弯变向等情况受到多个方向的冲击振动,且这类车辆的座椅悬架不能有效地衰减此类冲击振动,而目前对于座椅悬架减振的研究多集中在被动减振与垂直方向减振,多维协同主动减振的研究相对较少.为此选用可衰减多维振动的3-RCC并联机构为座椅悬架系统,在ADAMS搭建3-RCC悬架模型的虚拟样机,并且结合主动控制原理,在MATLAB/Simulink搭建控制器,进行ADAMS与MAT-LAB联合仿真.仿真结果表明,3-RCC座椅悬架可实现多维协同减振,并且通过结合主动控制原理,进一步提升了驾驶员的乘坐舒适性.     

采用3-RCC型并联机构的车辆座椅悬架多维减振

非道路车辆由于经常行驶在非铺装路面上,在行驶过程中会因路面不平、加速减速和转弯变向等情况受到多个方向的冲击振动,且这类车辆的座椅悬架不能有效地衰减此类冲击振动,而目前对于座椅悬架减振的研究多集中在被动减振与垂直方向减振,多维协同主动减振的研究相对较少.为此选用可衰减多维振动的3-RCC并联机构为座椅悬架系统,在ADAMS搭建3-RCC悬架模型的虚拟样机,并且结合主动控制原理,在MATLAB/Simulink搭建控制器,进行ADAMS与MAT-LAB联合仿真.仿真结果表明,3-RCC座椅悬架可实现多维协同减振,并且通过结合主动控制原理,进一步提升了驾驶员的乘坐舒适性.     

基于14自由度模型的磁流变座椅悬架研究

用磁流变阻尼器代替传统座椅悬架中的被动阻尼器,构成半主动车辆座椅悬架系统。针对此系统建立"人-车-椅"14自由度力学模型。其中阻尼器采用双曲正切磁滞模型,并选取PID控制器,在Matlab/Simulink环境中建立整个系统模型,输入标准路谱信号进行仿真。仿真结果表明,该控制器能较为有效地改善座椅减振性能,提高乘坐舒适性。     

基于ANFIS-PID控制策略的主动悬架动力学性能研究

主动悬架系统能显著提高车辆的行驶平顺性,是未来车辆悬架的发展方向,其关键问题是如何设计合适的控制规则,使车辆始终处于最优减振状态。因此,为了改善车辆的行驶平顺性,在1/4车辆主动悬架动力学模型的基础上,设计了一种自适应神经模糊推理系统的PID(ANFIS-PID)控制策略,并与传统PID控制策略进行了对比。结果表明：相比于PID控制的主动悬架,采用ANFIS-PID控制的主动悬架能够更有效地降低车身加速度和轮胎动载荷,进一步提高了车辆的行驶平顺性。     

1/4车辆-座椅悬架系统集成最优控制

建立了具有三自由度的1/4车辆-座椅悬架系统模型,并分析了车辆悬架阻尼系数和座椅悬架阻尼系数对车辆减振性能的影响。基于最优控制理论,提出了一种联合车辆主动悬架与座椅主动悬架的集成最优控制,从而实现同时反馈调节车辆悬架和座椅悬架所需的控制力。同时,分别对车辆-座椅悬架系统集成最优控制、单独车辆悬架控制、单独座椅悬架控制及被动悬架控制的各项幅频特性进行了数值仿真分析。分析结果表明:相对于被动悬架控制,集成最优控制、单独车辆悬架控制和单独座椅悬架控制下的座椅加速度分别下降了68. 2%、58. 5%和37. 4%;车辆悬架动行程分别下降了31. 3%、17. 5%和11. 1%;轮胎动位移则分别下降了59. 6%、51. 9%和9. 6%;所提出的集成最优控制策略能更好地改善车辆乘坐舒适性和操纵稳定性。     

汽车主动悬架的模糊PID控制策略

根据1/4车辆主动悬架模型,结合模糊控制理论和PID(比例-积分-微分)控制理论,建立了主动悬架的模糊PID联合控制器,并应用Matlab/Simulink进行了仿真分析.仿真结果表明,设计的模糊PID控制策略比单一模型的控制策略更能满足设计目标,车辆的舒适性得到了明显改善.