军用履带车辆半主动悬挂系统最优控制研究

将磁流变阻尼器这种智能减振装置应用于履带车辆悬挂系统中，构成了新型的半主动式悬挂系统，研究了磁流变阻尼器的力学特性，建立了1／2车体振动模型，采用基于最优控制理论的半主动控制算法，确定了悬挂系统的最优控制力，并对典型沙土路面激励下，某型军用履带车辆半主动悬挂系统的垂直加速度、垂直位移、角加速度和角位移的响应情况进行了仿真分析，结果表明该控制算法有着很好的减振效果。     

一种改进的天棚半主动控制算法

针对传统天棚阻尼控制对参数可变的磁流变半主动悬挂系统不能进行有效控制的问题,设计了一种最小控制综合与天棚混合的控制算法;首先建立了理想天棚阻尼控制算法的模型,依据最小控制综合算法模型结构特点将理想天棚阻尼控制作为参考模型;然后依据磁流变阻尼器控制力特点,改进了最小控制综合算法的反馈控制方程,得到混合控制算法的控制律;最后对改进的算法进行了仿真分析;仿真结果表明,混合控制算法在悬挂系统参数发生变化的情况下能够有效降低车体加速度和车轮动载荷,具有较好的控制效果;所设计的改进的天棚半主动控制可以提高车辆的行驶平顺性,对被控系统参数的变化具有良好的适应性,具有较高的实用价值。     

履带车辆半主动悬挂计算机仿真研究

基于可调式半主动悬挂系统，以保持车辆悬挂性能最优或次优，可改善车辆振动环境。用动力学分析软件RecurDyn和控制分析软件Matlab／Simulink联合仿真，通过实体建模方法对高速履带车辆整车进行了被动和半主动悬挂对比仿真分析，研究结果表明，半主动控制通过悬挂阻尼力的变化改善车体振动效果明显，在高速履带车辆上采用可调阻尼式的半主动悬挂控制是可行和有效的。     

基于电流变阻尼器的履带式车辆悬架振动控制

提出一种基于电流变阻尼器的半主动悬架系统,建立了某履带式车辆悬架的1/4车体动力学模型,在此基础上给出了悬架系统的运动方程和状态方程,分析了某种剪切模式电流变阻尼器的阻尼力并作为悬架系统半主动控制的制动器.将随机最优控制理论应用到车辆悬架的控制中,以车身加速度、悬架动行程和轮胎动位移的加权二次型最小为控制性能指标,设计了线性二次型高斯(LQG)控制器,通过被动悬架与LQG控制悬架的仿真比较,在轮胎动位移基本相同的情况下,LQG控制能有效的降低车身加速度,充分利用悬架的工作空间,提高车辆的舒适性和安全性.     

履带车辆半主动悬挂多体及控制联合仿真研究

在履带车辆悬挂系统线性振动模型基础上，证明了悬挂最优阻尼比的存在，提出了统计意义上的最优阻尼控制策略，即为履带车辆悬挂半主动控制的理论基础。通过基于多体动力学理论的虚拟样机方法对某型履带车辆整车悬挂系统进行了仿真研究，结合“机械系统＋控制系统”联合仿真技术，对比了该车分别采用被动悬挂和半主动悬挂时的动力学特性，得出了该履带车辆采用半主动悬挂可显著降低车辆振动加速度，提高车辆乘坐舒适性的结论。从而验证了多体理论和联合仿真技术在履带车辆半主动悬挂技术的可行性。     

高速列车多目标约束横向半主动控制算法研究

传统的高速列车横向半主动控制研究,主要以提高车体横向运行平稳性为目的;但车体与各部件之间通过二系悬挂与一系悬挂连接传递相互耦合振动作用,因此半主动控制在改善车体横向平稳性的同时,将导致构架横向振动和轮轨横向作用加剧,从而使得列车脱轨系数增大,列车运行安全性能变差;针对这一问题,提出在虚拟惯性阻尼半主动控制和脱轨安全半主动控制的基础上,设计两个控制回路的多目标约束下的混合半主动控制算法,在实现列车横向半主动控制提高平稳性的同时,控制脱轨系数的恶化,从而同时提高列车平稳性和脱轨安全性能;并利用Simpack建立了某型高速列车多刚体动力学模型,联合Matlab/Simulink建立了联合仿真分析系统对车体横向半主动控制进行研究;结果表明:采用多目标约束半主动控制算法后,车体横向振动加速度峰值和均方根值分别降低了36%和34%,平稳性改善了15%,脱轨系数减小了17%;可见采用多目标约束半主动控制算法不仅能够有效抑制车体横向振动,改善列车运行平稳性,而且还能减小列车脱轨系数,提高列车运行安全性。     

列车横向半主动悬挂模糊控制策略研究

针对17自由度列车横向半主动悬挂,提出以横向振动加速度最大值和均方根值作为评价指标,分析了列车横向悬挂模糊控制策略。列车横向半主动悬挂广泛地采用模糊控制调整阻尼值,减少横向振动,提高横向平稳性。因此,利用simulink建立列车横向悬挂模型,设计模糊控制策略直接法和间接法,进行了仿真。仿真结果显示,由于横移和摇头加速度的相互作用,使得前端横向合成加速度大于后端;通过加速度功率谱密度函数值分析对比,直接法综合控制效果好,好于间接法和被动悬挂控制。     

履带车辆半主动悬架控制系统硬件设计

研究了履带式车辆单轮悬挂模型的车体加速度均方根值特性，提出了一种最优阻尼的控制策略，同时给出了按此控制策略研制的履带式车辆半主动悬架控制系统的硬件设计及其典型特点。经过实际的试验，进一步证实了半主动悬挂系统能有效地减小车体的加速度均方根值，从而提高了车辆平顺性。     

野草入侵模糊算法的半主动空气悬架研究

为了抑制由路面不平引起的车辆振动,结合磁流变阻尼器和空气弹簧的变阻尼/刚度特性,设计了含内置永磁体式磁流变阻尼器的半主动空气悬架系统.基于电磁学原理,对内置永磁体式磁流变阻尼器的力学特性建模.建立了1/4车辆二自由度动力学模型,并利用野草入侵算法对常规模糊算法规则进行优化,开发了野草入侵-模糊混合控制策略对内置永磁体磁流变阻尼器的空气悬架进行半主动控制.为验证该控制策略在磁流变空气悬架的半主动控制效果,进行了C级路面随机输入及凸块脉冲输入仿真分析,仿真结果可知,野草入侵-模糊控制策略能有效地提高半主动悬架系统的综合性能.并且通过台架试验进一步表明,利用该控制策略能够使车身振动加速度及悬架动挠度分别减小25.87%、35.13%.     

基于磁流变阻尼器整车半主动悬架的开关控制

利用一般系统的第2类Lagrange方程建立了适合磁流变阻尼器半主动悬架的Lagrange方程,并在此基础上建立了侧倾、俯仰和垂直运动完全耦合的整车半主动悬架系统运动方程和状态方程．以某种磁流变阻尼器作为作动器,系统地研究了整车半主动悬架开关控制的策略．仿真结果表明：开关控制对整车悬架的簧载质量的垂直加速度和侧倾角加速度的控制效果不明显,特别是对俯仰角加速度反而有所恶化．但是,对悬架动挠度和轮胎动挠度,和非簧载质量的垂直加速度,簧载质量的侧倾加速度可以进行有效的控制,特别是对后悬架的控制效果尤其显著．     

非线性半主动悬架系统模糊控制策略

为了实现复杂非线性车辆半主动悬架系统的减振控制,对整个系统的动力学特性和磁流变减振器的特性进行分析,得到期望的阻尼力变化趋势,并由此提出一种直接针对减振器电流的新型模糊控制策略.该策略构建了以车身加速度、减振器两端速度差以及悬架动行程作为输入的三维控制结构,并将其简化为二维结构,同时引入减振器的设计思想制定了非对称的模...     

基于状态反馈的LQG半主动悬架控制策略研究

随着我国智能电网的建设以及电力市场的逐步推行,传统的集中式大电网供电模式已经无法满足当今社会对电力的需求,分布式电源的引入就成为了未来电网发展的一个新趋势。分布式发电技术的引入不仅可以解决集中式发电投资大、建设周期长、调节不灵活及事故范围大等弊端,还能有效地解决全世界所面临的能源危机和环境污染等问题。由于分布式电源的引入,配电网中将会出现很多新的节点类型,处理这些节点时如果采用传统的潮流算法往往难以达到预期的效果,而潮流计算是开展配电网其它研究工作的基础,因此,研究含分布式电源的配电网潮流计算显得尤为重要。本文详细论述了分布式发电的意义以及国内外对于含分布式电源的配电网潮流算法的研究现状。     

基于模糊神经网络的二自由度主动悬架滑模控制系统设计

主动悬架滑模控制系统受到行驶路面影响,车体震动加速度功率谱密度与实际密度不一致,导致系统控制效果不佳,提出基于模糊神经网络的二自由度主动悬架滑模控制系统设计;基于二自由度硬件结构,在主动悬架液压伺服系统中安装蓄能器,减小空间内存;采用磁流变阻尼器,调整电流大小控制阻尼;设计自适应减振座椅悬架并计算阻尼值,实现了主动悬架的控制;考虑路面不规则度,构建二自由度主动悬架滑模控制模型,依据牛顿定律计算悬架弹性元件受力;采用模糊控制规则校正控制误差,采用模糊神经网络设计主动悬架滑膜控制方案,经迭代处理得到满足优化要求的解,实现滑膜控制;由试验结果可知,车体震动加速度功率谱密度与实际密度一致,从最初的0 ms^(-2)到最终的1.5 ms^(-2),具有良好控制效果,确保乘车的舒适性。     

基于阻尼多级分段调节的半主动悬架系统

为提高汽车的平顺性和舒适性,提出了一种多级分段调节减振器阻尼的方法。为创建该方法,首先建立了汽车半主动悬架动力学模型,通过分析模型得到和减振器匹配的阻尼控制规律和最优解。设计了一种基于电磁阀控制节流孔通道的硬件结构。对减振器阻尼大小进行了分级定义,对不同的路面状况,匹配不同级别的减振器阻尼。探讨了半主动悬架可控减震器节流参数控制规律,根据该规律构思了此减振器的控制方法。开展了针对多级分段调节的半主动悬架系统的路面试验,试验表明该种减振器具有较好的减震效果,能够有效的提升汽车的的行驶平顺性和稳定性。