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%.     

基于轮胎与三维路面接触分析的车辆半主动控制研究

轮胎与路面的接触关系的模拟影响着车辆悬架响应和控制的精度.在运用分形理论构建的三维路面模型基础上,建立了轮胎与路面的三维动态接触关系.针对1/4车辆悬架模型,分别搭建了被动悬架、模糊PID控制和天棚阻尼控制算法,在两种接触条件下对比了被动悬架和两种控制算法的车辆悬架垂向加速度、悬架动挠度及轮胎力的时域和频域响应情况.计算结果表明,采用模糊PID控制算法在车辆平顺性方面优于被动悬架和天棚阻尼控制算法;车辆在考虑轮胎和路面三维接触时,在面接触工况下,车身加速度、悬架动挠度及轮胎力响应的峰值都低于点接触工况.     

基于模糊PID控制的汽车半主动悬架系统的研究

论文通过建立1/4车体两自由度半主动悬架模型,设计了双输入单输出的模糊PID控制器,并在Matlab/Simulink环境下对半主动悬架系统进行了仿真研究。研究结果表明,与被动悬架系统和基于PID控制的半主动悬架系统相比较,基于模糊PID控制的汽车半主动悬架系统能够有效地降低车身的垂直加速度,并能提高车辆的平顺性,减小轮胎的动载荷。最后对基于模糊PID控制的半主动悬架系统在同一路面等级不同车速下进行了仿真研究,结果表明随着车速的增加车辆的平顺性、操纵稳定性以及安全性都会下降。     

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.     

三轴重载车辆半主动控制研究

建立了三轴重载车辆半主动悬架的整车动力学模型,并对该车辆模型平顺性的优化控制进行了研究.应用总成分解法计算整车的转动惯量,建立半主动悬架系统的三轴重载车辆整车动力学模型,采用整体式平衡悬架,并考虑车辆的驾驶室模型以更符合实际;针对半主动悬架系统,以车体垂向速度﹑俯仰角速度和侧倾角速度及其变化率,为输入设计了三个模糊控制器;利用MATLAB/Simulink软件对所建半主动悬架整车车辆模型应用相应控制策略进行模拟仿真,并与被动悬架系统车辆模型的仿真结果作比较;结果表明：半主动悬架车辆模型的车体和驾驶室的振动特性都有了明显的改善,有效地提高了该重载车辆模型的平顺性,对提高驾驶员的驾驶舒适性和减少货物破损率提供理论基础.     

三轴重载车辆半主动控制研究

建立了三轴重载车辆半主动悬架的整车动力学模型,并对该车辆模型平顺性的优化控制进行了研究.应用总成分解法计算整车的转动惯量,建立半主动悬架系统的三轴重载车辆整车动力学模型,采用整体式平衡悬架,并考虑车辆的驾驶室模型以更符合实际;针对半主动悬架系统,以车体垂向速度﹑俯仰角速度和侧倾角速度及其变化率,为输入设计了三个模糊控制器;利用MATLAB/Simulink软件对所建半主动悬架整车车辆模型应用相应控制策略进行模拟仿真,并与被动悬架系统车辆模型的仿真结果作比较;结果表明：半主动悬架车辆模型的车体和驾驶室的振动特性都有了明显的改善,有效地提高了该重载车辆模型的平顺性,对提高驾驶员的驾驶舒适性和减少货物破损率提供理论基础.     

三轴重载车辆半主动控制研究

建立了三轴重载车辆半主动悬架的整车动力学模型,并对该车辆模型平顺性的优化控制进行了研究.应用总成分解法计算整车的转动惯量,建立半主动悬架系统的三轴重载车辆整车动力学模型,采用整体式平衡悬架,并考虑车辆的驾驶室模型以更符合实际;针对半主动悬架系统,以车体垂向速度﹑俯仰角速度和侧倾角速度及其变化率,为输入设计了三个模糊控制器;利用MATLAB/Simulink软件对所建半主动悬架整车车辆模型应用相应控制策略进行模拟仿真,并与被动悬架系统车辆模型的仿真结果作比较;结果表明：半主动悬架车辆模型的车体和驾驶室的振动特性都有了明显的改善,有效地提高了该重载车辆模型的平顺性,对提高驾驶员的驾驶舒适性和减少货物破损率提供理论基础.     

三轴重载车辆半主动控制研究

建立了三轴重载车辆半主动悬架的整车动力学模型,并对该车辆模型平顺性的优化控制进行了研究.应用总成分解法计算整车的转动惯量,建立半主动悬架系统的三轴重载车辆整车动力学模型,采用整体式平衡悬架,并考虑车辆的驾驶室模型以更符合实际;针对半主动悬架系统,以车体垂向速度﹑俯仰角速度和侧倾角速度及其变化率,为输入设计了三个模糊控制器;利用MATLAB/Simulink软件对所建半主动悬架整车车辆模型应用相应控制策略进行模拟仿真,并与被动悬架系统车辆模型的仿真结果作比较;结果表明：半主动悬架车辆模型的车体和驾驶室的振动特性都有了明显的改善,有效地提高了该重载车辆模型的平顺性,对提高驾驶员的驾驶舒适性和减少货物破损率提供理论基础.     

三轴重载车辆半主动控制研究

建立了三轴重载车辆半主动悬架的整车动力学模型,并对该车辆模型平顺性的优化控制进行了研究.应用总成分解法计算整车的转动惯量,建立半主动悬架系统的三轴重载车辆整车动力学模型,采用整体式平衡悬架,并考虑车辆的驾驶室模型以更符合实际;针对半主动悬架系统,以车体垂向速度﹑俯仰角速度和侧倾角速度及其变化率,为输入设计了三个模糊控制器;利用MATLAB/Simulink软件对所建半主动悬架整车车辆模型应用相应控制策略进行模拟仿真,并与被动悬架系统车辆模型的仿真结果作比较;结果表明:半主动悬架车辆模型的车体和驾驶室的振动特性都有了明显的改善,有效地提高了该重载车辆模型的平顺性,对提高驾驶员的驾驶舒适性和减少货物破损率提供理论基础.     

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．     

航天器主动热控制系统辐射散热的半物理仿真

该文提出在主动式热控制系统的地面动态实验中用半物理仿真的方法模拟在轨热辐射环境和辐射散热器。文中给出了半物理仿真系统的设计方案，用伪组件代替辐射散热器连接在真实回路中，用虚拟组件在计算机中模拟真实的在轨热辐射环境和辐射散热器的运行，并通过测控系统控制伪组件的运行状态。文中给出了虚拟组件和伪组件的设计与实现。实验结果表明这种方案能够准确地模拟出热辐射环境对热控制系统运行的影响。     

含时滞的半主动系统动力学分析

对含时滞的半主动相对控制悬架系统进行了近似解析研究.首先建立了半主动相对控制1/4车体模型,进行了无量纲化处理,利用平均法建立了系统的近似解析解应该满足的四元代数方程组,然后利用数值方法进行了求解.随后通过MATLAB仿真得到了含时滞的半主动相对控制悬架系统的数值解,并且和近似解析解进行了比较,发现二者具有较好的符合精度,说明近似解析解的正确性.     

半主动控制接地式动力吸振器参数优化及性能比较

将半主动开关型控制策略应用到接地式动力吸振器中,并进行性能分析和参数优化.首先,利用平均法求得两种半主动接地式动力吸振器的近似解析解,并与相应数值解对比,验证了解析解的正确性与高精度.然后,对两种半主动控制接地式动力吸振器进行参数优化,获得系统最优控制结果和对应最优参数,确定了半主动控制最优控制策略,对影响优化结果的三个关键参数进行了特性分析.最后,和另外两种传统吸振器对比,用随机激励进一步验证了半主动开关位移-速度控制策略(On-off DBG)最为有效.     

基于模糊控制的汽车主动悬架仿真研究

本文建立了汽车振动的四分之一车体悬架模型和悬架系统的振动微分方程,并利用Matlab／Simulink软件实现了两自由度主动悬架的仿真模型。应用传递函数方法,对主动悬架在不同路况下的控制策略进行了深入研究,给出了相应的模糊控制策略,并进行仿真实验。仿真结果表明,装备了主动悬架的整车与被动悬架控制相比,前者在很大程度上降低了车身加速度、悬架动挠度和轮胎的相对动载荷,从而有效地提高了汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性。     

Optimization of the exponential stabilization problem in active suspension system using PSO

This paper proposes an active suspension mechanism for three-degree-of-freedom (3-DOF) twin-shaft vehicles of front axle suspension with bounded uncertainties using exponential decay control and particle swarm optimization (PSO) techniques. A new exponential stabilization criterion of the system via the dynamic state feedback control is derived and the optimization problem of exponential stabilization is discussed. The optimization problem is solved by using PSO method to guarantee all the states of vehicles in an optimal exponential decay in nearly real-time. Simulation results in both frequency and time domains show that the vibration characteristics of vehicles for the proposed active suspension system achieve significant improvements over the passive and linear quadratic (LQ) active suspension systems.     

具有执行器容错的汽车主动悬架系统有限频率H∞控制

本文研究了一类具有执行器容错的主动悬架系统有限频率H_∞控制问题.运用广义的Kalman-Yakubovich-Popov(KYP)引理,设计了有限频率H_∞控制器.该控制器不仅能够最大程度地减少路面在4～8 Hz范围内对乘客的影响,还能够保证汽车的悬架行程和车轮的动静载之比在它们允许的范围内.因此所设计的有限频率H_∞控制器不仅能够保证汽车驾驶的舒适性还能够保证汽车驾驶的安全性.为了解决系统状态不完全可测的问题,本文采用了动态输出反馈控制器策略.除此之外,在控制器的设计过程中还考虑了主动悬架系统的参数不确定性以及执行器随机故障的现象.最后,本文基于四分之一汽车主动悬架系统验证了控制器的有效性.     

应用轴距预描的主动悬架最优控制器设计

设计主动悬架的关键任务之一是寻找一个好的控制律，随机线性最优控制理论能为车辆提供良好的性能，得到了广泛的应用。轴距预描控制利用前轮处的路面信息作为预描变量对后轮进行控制，能充分发挥主动悬架的潜力。该文以悬架理论为基础，应用最优控制理论进行了结合轴距预瞄信息的主动悬架最优控制器的设计，并用一个卡尔曼滤波器估计系统状态。最后在MATLAB环境中建模和仿真，将有、无预描主动悬架系统的车身加速度、悬架动行程及车轮动位移3项指标进行了对比。仿真结果表明，采用轴距预描控制在低速情况下能较大改善后悬架系统的性能．验证了轴距预描控制的可行性。     

Passenger body vibration control in active quarter car model using ANFIS based super twisting sliding mode controller

This paper presents passenger body vibration control using an Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) based super twisting sliding mode controller (ASTSMC) in active quarter car system. The proposed quarter car model is having three degrees of freedom composed of passenger body, sprung mass and unsprung mass. The random road profile is generated using ISO 8608 standard. The ride comfort of passenger body is calculated as per ISO 2631-1 standard. The simulation response is studied in time and frequency domain for passenger body acceleration and displacement in quarter car model. The response generated by ASTSMC controller for passenger body vibration suppression is compared with super twisting sliding mode controller and passive suspension system. The graphical and mathematical results proved the superiority of proposed ASTSMC controller in providing best ride comfort and safety to travelling passenger.     

基于动态神经网络自适应控制的主动悬架系统

主动悬挂系统中的液压执行器伺服系统是典型的仿射非线性系统，其参数也是时变的，要建立其准确的数学模型是很困难的。在该文中将主动悬架系统看作是一未知系统，利用动态神经网络对未知系统进行辨识，根据建模误差和参数的不确定性来调整网络的参数和结构并用动态神经网络的优化能力得出系统的控制率。在仿真试验中用动态神经网络所得到的控制算法对模型的输出进行跟踪控制，从仿真结果图可以看出这种控制器能获得较好的控制效果。     

汽车主动悬架系统H∞控制器的降阶

基于整车模型设计的主动悬架控制系统,控制器阶数往往较高.在保证主动悬架闭环系统性能的情况下如何尽可能地降低控制器的阶数,是有待解决的问题.本文首先建立汽车7自由度整车悬架模型.针对人体敏感的振动频率范围,设计汽车主动悬架H_∞控制器.在此基础上采用Hankel范数最优降阶法对所设计的高阶控制器进行降阶研究,与模态截取法、均衡截取法进行比较,结果显示Hankel范数最优降阶法能获得更好的降阶效果.对采用降阶和全阶控制器的主动悬架系统进行仿真的结果表明,Hankel范数最优降阶法在较大程度地降低控制器阶数的同时,闭环系统频域和时域特性没有明显降低且汽车乘坐舒适性良好.