基于天棚控制算法的磁流变半主动控制系统的研究

以天棚控制方法为理论基础,结合磁流变减振器的工作机制,建立了磁流变半主动悬架硬件结构系统,并通过在实车试验平台上实验分析了被动悬架和磁流变半主动控制悬架的平顺性。结果表明,相比于被动悬架,磁流变半主动悬架能够很好地抑制低频段车体垂直方向的加速度变化和振动幅值,从而提高车辆平稳性和舒适性。     

超级单胎牵引车振动仿真分析和优化

针对某超级单胎牵引车的驾驶室振动问题,在MD Adams中建立该牵引车的刚柔耦合模型,采用平顺性随机试验测量的加速度值作为输入进行仿真,与试验结果对比验证该动力学模型的准确性.通过进行整车系统模态分析、车速灵敏度分析和频率响应分析,找出引起驾驶室振动加剧的主要原因,即在特定车速下路面激励频率与驾驶室固有频率接近,形成共振.对驾驶室悬架系统的减振器特性参数进行优化,降低驾驶室的振动加速度响应,实现该款牵引车平顺性的性能提升.     

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.     

基于计算机仿真的汽车悬架性能参数设计

本文给出一种汽车面向行驶平顺性分析的动力学仿真模型,应用仿真模型对某型号依维柯汽车进行了随机不平路面输入下的汽车悬架系统性能参数优化设计研究,得出了该车悬架系统性能参数优化结果.经该车优化后的道路试验结果表明,优化后的汽车行驶平顺性指标-车身振动加速度均方根值比优化前有较大改善,证明该优化方法对于悬架性能参数优化设计是可行的.     

新型轮边驱动电动车平顺性仿真分析

为解决非簧载质量增加导致轮边驱动电动汽车平顺性下降问题,提出了一种包含磁流变半主动悬架的新型轮边驱动系统,并将其与四轮独立驱动电动车相耦合,建立了整车振动系统动力学模型,应用单一输入规则群模糊推理模型构建半主动悬架内环模糊控制器,使建立的车身运动外环控制器,通过变量转换器实现了内外环控制的有效连接,从而构建了整车平顺性双环模糊控制器。以某型四轮独立驱动电动车为例在随机路面激励下进行仿真,结果表明相对于被动悬架,双环模糊控制器结构简单,能够显著抑制车身振动,削弱了轮边驱动系统对电动车带来的垂向振动负效应,提高了行驶平顺性。     

基于微机技术的汽车悬架系统的应用研究

对现代汽车悬架振动特性进行研究,在对比几种典型的悬架控制系统的基础上,应用自动控制理论和微机技术,设计了一种实用的汽车悬架微机控制系统,使汽车在各种工况及路面条件下的平顺性和安全性得以改善.     

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。     

铁道车辆减振器的数字设计

应用适用于现代车辆悬挂系统的设计与制造的液压减振器动态数学模型,有效描述研究模型参数与减振器的内部结构、零部件设置与减振器动态特性的关系. 将液压减振器动态数学模型作为用户模型加入MSC Adams,进行车辆系统动力学数值仿真研究. 以提速客车转向架CW 200为实例,应用液压减振器动态数学模型进行车辆悬挂系统参数的数值优化研究. 线路试验表明,应用新研制的减振器可明显改进车辆系统动力学性能.     

Robust impedance control of a hydraulic suspension system

A novel robust impedance control approach is developed to control dynamic behavior of a vehicle subject to road disturbances. This behavior is predetermined as an impedance rule to achieve passenger comfort and vehicle handling by the use of a hydraulically actuated suspension system. Impedance control law is simple, free of model and efficient to apply for a broad range of road conditions. Moreover, it relates comfort to handling. This control approach can provide a desired comfort when passing a bump, and both desired comfort and handling after passing a bump. Robust position and force controls are used to implement the robust impedance control with the presence of uncertainties. A transformed proportional–integral–derivative control is proposed to perform the robust control. The system stability is analyzed and analytical results are confirmed by simulations. A quarter‐car model of suspension system and a nonlinear model of hydraulic actuator are used to simulate the control system. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

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。     

基于列车悬挂系统的半主动混合控制仿真分析*

为了改善列车高速运行时的乘坐舒适性,采用车辆二自由度模型对开关型和连续型两种控制策略进行对比分析,根据传递特性分析结果提出了混合控制策略,同时研究了调整系数对混合控制策略的影响.为进一步验证控制策略的有效性,建立了UM与Simulink联合仿真整车模型,对二系横向减振器施加此控制策略,并进行了仿真分析.结果表明:在调整系数选取适当的情况下,该控制策略可同时兼顾开关型和连续型两种控制策略的优点,降低了车体横向加速度,改善了列车的横向平稳性.     

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%.     

随机路面激励下整车NVH有限元分析

针对应用刚体动力学方法不能得到驾驶员可以直接感知的振动加速度的缺陷,提出应用整车柔性体模型进行汽车随机路面平顺性分析的方法.对一种典型路面不平度数据进行处理并将得到的功率谱密度(Power Spectral Density,PSD)作为激励,建立整车有限元模型,通过试验模态验证该模型后进行传递函数分析;根据所得的激励和传递函数的结果计算得出汽车方向盘处的速度响应.该速度响应与随机路面平顺性试验一致性较好。     

一种移动机器人机构的建模和仿真研究

应用虚拟样机技术对移动机器人机构进行虚拟建模和动态仿真。运用SOLIDWORKS软件,采用模块化的设计方法,建立了移动机器人改进后的三维机构模型;运用虚拟样机仿真软件ADAMS针对改进后的二级减震机构进行动态仿真,并与改进前的一级减震机构仿真效果进行比较,结果表明二级减震机构比一级减震机构能够更加有效地解决四轮移动机器人轮胎与路面随时贴合问题,并具有很好的减震效果,增强了机器人的运动性能和环境适应能力。     

RESEARCH ON HUMAN FACTORS IN ROAD TRANSPORT

The paper attempts to list the most important fields in which research on human factors in road transport is required.

The importance of improving the efficiency of road transport is emphasized, and the figures for road casualties are quoted to demonstrate the need to study the behaviour of cyclists, motor-cyclists and pedestrians as well as motorists.

The problems on which research is required are grouped under the six headings of perception, communication of information, control of the vehicle, comfort, protection of occupants, and behaviour of drivers. Subjects regarded as of particular interest are (1) the communication of information to the driver, (2) the design of the vehicle to improve control by the driver, (3) crash injury protection for the motorist and for the motor-cyclist, and (4) the study of the driving task.     

H ∞ control of a suspension with a magnetorheological damper

This research work presents an H _∞ controller based on a Takagi–Sugeno (T–S) fuzzy model for a two-degrees-of-freedom (2-DOF) one-quarter-vehicle semi-active suspension with a magnetorheological damper where the actuator dynamics are included in the control synthesis. These dynamics enclose nonlinear damper phenomena, avoided in many other studies, and that can improve the suspension system by means of a more accurate model. The objective is to obtain a semi-active suspension that considerably improves the passive suspension efficiency based on some frequency domain performance criteria. The advantage of having the T–S system as a reference is that each piecewise linear system can be exposed to the well-known control theory. Besides, the proposed solution is compared with the recent reported work to highlight its advantages. A case of study is included and simulation work supports the results. The methodology applied herein can be extended to a half-vehicle model, and to the four wheels to have a global chassis control in order to maximise passenger comfort and vehicle stability.