基于模糊控制的汽车主动悬架系统仿真研究

汽车悬架直接影响汽车在行驶过程中抑制不平路面对车身的冲击力及车身倾斜度,传统被动悬架遇冲击自动调节能力较差,抗振能力不强,针对上述问题,通过对悬架受力特点分析,建立了1/4车体二自由度主动悬架数学模型,结合自动控制理论,设计车辆的主动悬架模糊控制器,利用MATLAB/Simulink模糊工具箱对其进行仿真,在相同输入的情况下,对主动悬架与被动悬架模型部分性能参数分析比较,仿真结果表明采用此模糊控制器的主动悬架在提高车辆乘坐的舒适性和操纵的稳定性方面明显优于被动悬架。实验证明,研究结果对汽车主动悬架系统的设计具有一定参考价值。     

基于反向递推的主动悬架控制设计与仿真

车辆悬架系统是典型的非线性系统,反向递推(Backstepping)控制理论适用于非线性系统的控制.本文建立了基于反向递推控制策略的车辆主动悬架模型,证明了该主动悬架系统具有全局渐进稳定特性,能实现突遇路面冲击时防止发生悬架击穿之目的.对某型车辆单轮悬架的越障案例进行了仿真研究,结果表明:当车辆驶过路面突起时,采用所提出的反向递推控制策略的主动悬榘系统的性能优于最优控制主动悬架和被动悬架系统,避免了悬架击穿.     

两种车辆悬架系统的建模与控制仿真

车辆悬架系统作为汽车的一个重要组成部分,其性能好坏会影响到车辆的平顺性与稳定性。以1/4车辆模型为例,从被动悬架到主动悬架,将车辆悬架系统动力学原理与MATLAB仿真软件相结合,即首先利用动力学理论建立其数学模型,然后在仿真软件中建立其相对应的模型进而动态仿真,最后对比结果。实验结果表明,在车轮动载荷大致相同的条件下,设计的主动悬架有效地降低了车体的垂直加速度,与被动悬架相比,优化了约17%,提高了车辆在行驶过程的平顺性和驾驶的稳定性。     

车辆主动悬架模糊控制器的设计及其仿真分析

该文通过车辆悬架系统和路面输入模型的建立，应用模糊逻辑控制理论，进行了车辆主动悬架模糊控制器的设计，并在Matlab/Sirmulink环境中对此模糊控制器进行了仿真，把它与传统的被动悬架和用LQG控制器控制的主动悬架作了比较及性能分析，仿真结果证明了相对于其它两种悬架来说，具有模糊控制器作用的主动悬架在降低车身加速度、改善车辆的行驶平顺性和乘坐舒适性上有显著的效果。     

ADAMS/CAR与EASY5在车辆主动悬架动力学研究中的应用

概括介绍了ADAMS/CAR与EASY5仿真软件在车辆主动悬架研究中的应用,通过ADAMS/CAR建立了整车主动悬架的多体动力学模型,采用EASY5软件设计了主动悬架的液压系统,并提出了ADAMS/CAR与EASY5联合仿真的方案,对联合仿真技术应用于主动悬架进行了可行性分析.同时,车辆平顺性的仿真结果表明,采用液压主动悬架的车辆与采用被动悬架的车辆相比平顺性有了明显的改善.     

汽车主动悬架系统的控制方法综述

汽车主动悬架系统是车辆结构的重要组成部分之一,良好的汽车主动悬架系统可以大幅度提高汽车整体的稳定性和安全性。因此,针对几类典型汽车主动悬架系统的控制方法进行综述。首先,介绍汽车主动悬架系统模型和路面输入模型,包括四分之一主动悬架系统模型、二分之一主动悬架系统模型和随机路面模型。然后,阐述现有的典型控制方法对提升几类汽车主动悬架系统性能的影响。最后,总结并指出主动悬架系统的研究发展方向和趋势。     

非线性油气悬架的平顺性仿真研究

该文针对某工程车辆油气悬架系统建立了单气室油气弹簧的非线性刚度模型，在传统的定刚度车辆两自由度振动模型中加入了非线性的因素，使计算机仿真更接近工程实际。在Maflab／Simulink的环境下，对油气弹簧的刚度非线性、D级随机路面输入以及在随机路面输入下的车辆平顺性进行了计算机仿真。最后将油气悬架平顺性仿真结果和线性二次型最优主动控制悬架以及钢板弹簧被动悬架进行了比较，证明了油气悬架在降低车身加速度、改善轮胎接地性等方面具有显著的优越性和工程应用价值。     

车辆主动悬架模糊自适应控制与试验研究

建立了整车主动悬架系统动力学模型,为适应车辆运行道路多变的需求,在后轮处以路面激励变化和车身姿态作为自适应模糊控制系统的输入,设计了主动悬架模糊自适应控制系统.为验证控制系统的有效性,分别进行了随机路面输入和正弦波凸起输入的仿真计算和实车道路试验.结果表明:相对于传统的被动悬架系统,模糊自适应控制主动悬架系统车辆的质心垂直加速度峰值和标准差都有较大幅度降低;在人体敏感的频段,车身震动能量也有所下降;当车辆经过限速带时,左后轮车身加速度也有明显降低,较好提高了汽车的行驶平顺性.     

车辆主动悬架的BP神经网络自适应PID控制

提出了一种主动悬架的基于BP神经网络的自适应PID控制方法,并借助于1/4主动悬架物理模型,探讨了该控制技术在车身主动减振方面的控制问题.以白噪声模拟路面输入,对车辆主动悬架系统进行计算机仿真研究.将BP神经网络PID主动悬架、PID主动悬架和被动恳架的车身加速度、悬架动挠度及车轮动位移三项指标的均方根值进行了对比分析.仿真结果表明,具有BP神经网络PID控制器的主动悬架控制效果明显优于PID主动悬架和被动悬架,可大大减少路面对车身的振动冲击,能显著地提高车辆行驶平顺性和乘坐舒适性,且鲁棒性好.     

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。     

Genetic-based fuzzy control for half-car active suspension systems

In this paper, a fuzzy controller is designed for automotive active suspension systems. A half-car model is used in order to consider the pitch angle of the body and the coupling dynamics of front and rear wheels. It is assumed that the three measurements of body acceleration, front suspension deflection and rear suspension deflection are available. The fuzzy control rules are separately designed for each measurement. After the fuzzy control rules are determined, a genetic algorithm is applied to tune the membership functions of these control rules. To measure the performance of the designed genetic-based fuzzy active suspension system, three road disturbance models are designed to simulate actual road conditions. The performance of the designed system is evaluated with respect to these disturbance models, and it is shown that the designed active suspension system provides good performance in improving ride quality and maintaining vehicle maneuvrability. It is also shown that the designed active suspension system shows robust performance with system model uncertainties.     

Study on vehicle active suspension system control method based on homogeneous domination approach

In an active suspension system, there is an actuator mounted between the sprung mass and the unsprung mass to change the stiffness and damp of the suspension for ride comfort and handling stability. Because the active suspension control system is an under‐actuated system, the control problem of the active suspension is challenging but interesting. In order to solve this issue, a novel vehicle active suspension control method based on homogeneous domination approach is proposed in this paper. Firstly, a groundhook control model is constructed according to the general active suspension dynamic model. In order to deal with the additional terms of the control system which are harmful for convergence, a homogeneous domination approach is used to construct an active suspension homogeneous controller (ASHC). A useful technical theorem is proposed in the stability analysis to show that the proposed ASHC can guarantee the states of the active suspension system being stabilized. Compared with the SMC method and without any controller (passive suspension), the simulation results indicate that the proposed ASHC is effective.     

采用MRAS速度观测器的异步电机无电压传感器DTC研究

为提高系统的抗干扰能力,降低运行成本,提出无电压传感器控制策略,通过逆变器的导通状态和直流侧电压估算三相定子电压,采用模型参考自适应系统（ MRAS）方法设计速度观测器,基于异步电机数学模型得到转子磁链的两种模型,根据合适的自适应机构得到精确的实际转速,实时调节模型参数,该控制方法简单,保持较高的控制精度。最后通过实验验证了控制策略的可行性。     

具有输入时滞的主动悬挂系统的减振控制

研宄具有输入时滞的汽车主动悬挂系统在路面扰动下的减振控制器设计问题.首先根据汽车悬挂系统的特点,从实用性的角度出发化简了悬挂系统的数学模型.然后提出一种变量代换方法,将具有输入时滞的主动悬挂系统转换为形式上不含时滞的系统.针对转换后的无时滞系统,设计出具有输入时滞的主动悬挂系统减振控制器:又从控制器的成本和易实现性出发添加了一个状态观测器.在这种系统结构下,设计出一种具有记忆和积分特性的主动悬挂系统减振控制策略.仿真结果验证了这种设计控制器的方法是有效的.     

基于EHA的车辆主动悬架建模与仿真研究

采用一种新颖的可控减振技术,提出基于EHA的主动悬架系统.文章在建立1/4车辆悬架动力学模型和EHA综合模型的基础上,以天棚阻尼模型作为参考模型,利用模糊控制方法对簧载质量的垂直加速度进行控制并与被动悬架进行了比较.仿真结果表明:在随机和脉冲两种信号的激励下,相对于被动悬架,主动悬架簧载质量的垂直加速度均方根值分别下降了27%、16%,结果证明了所建模型的正确性以及模糊控制方法对改善汽车性能的可行性和有效性.     

Active control for the suspension of large-sized buses using fuzzy logic

An active suspension of large-sized buses by using fuzzy logic is considered. The active control for the suspension is determined by minimizing the mean squares of vertical and rotary accelerations of vehicle body subject to the constraints of suspension and tyre deflections. The vehicle model is assumed to be a linear system with six degrees of freedom excited by road profiles. The tuning of fuzzy control rules and associated parameters that characterize the active control is carried out where two kinds of road profiles are considered. In the simulation results, the proposed active suspension shows improved performance over passive suspension     

油气悬架数学建模及仿真研究

建立了双气室油气隔离式油气悬架复杂的非线性数学模型。数学模型中引入了微分的概念，考虑了液压油的可压缩性、液压软管的膨胀和长度以及液压油在管道流动过程中由于截面积突变、管道长度等引起的两种压力损失，使数学模型更真实准确地反映了物理模型。利用MATLAB／Simulink为数学模型编制了仿真程序，以正弦波作为输入信号进行仿真，通过仿真曲线对油气悬架的阻尼特性、刚度特性以及频率特性进行了详细地分析，并研究了影响油气悬架性能的各种因素，为油气悬架的参数优化和匹配奠定了基础。     

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.     

C4ISR仿真系统中通信仿真模型的建立

通信系统是保证信息在C4ISR系统中无缝流动的物质基础。从工程技术角度，建立一个高精度的通信仿真模型是非常复杂的。该文分析了C4ISR仿真系统对通信仿真模型的需求，提出了C4ISR仿真系统中通信系统仿真模型建立和实现的方法。