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。     

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。     

履带车辆悬挂系统半主动控制仿真

磁流变减振器是一种新型的阻尼器,具有结构简单、响应迅速、出力大和耗能小等特点,通过改变线圈电流来调节其阻尼力,在结构振动半主动控制领域有着广阔的应用前景.该文将这种阻尼器应用于履带车辆悬挂系统的半主动控制中,建立出了二自由度1/2车体模型,采用最优控制算法,得出了悬挂系统的最优控制力,并采用控制系统仿真软件 MATLAB中的Simulink工具进行仿真计算,得出了被动悬挂与半主动悬挂车体垂直加速度和角加速度时域响应曲线.通过比较表明该悬挂系统半主动控制能使位移和加速度同时减少30%以上,具有较好的减振效果.     

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。     

高速履带车辆履带预紧张力对平顺性的影响

高速履带车辆的机动性、平顺性和可靠性研究是高速履带车辆机动性研究的重要内容。目前在理论分析中，通常不考虑履带预张紧力对车辆平顺性的影响，在工程实际中履带预张紧力常根据使用经验来确定，也不考虑对车辆平顺性的影响。因此，履带预张紧力对高速履带车辆的平顺性的影响不得而知。该文应用多刚体动力学软件ReeurDyn建立了某高速履带车辆的非线性实体模型、路面模型和履带模型。在同一车速、相同路面下，分别以6％、8％、10％、12％和14％的履带预张紧力进行了车辆行驶仿真计算。履带预紧力太小，履带容易脱带，履带预张紧力太大，履带和主动轮磨损剧烈，通过对计算结果比较分析，该高速履带车履带预张紧力取8％左右较为合适，而且随着履带预张紧力的增加，高速履带车辆振动加剧。     

半主动悬挂系统模糊控制系统设计研究

阐述了我国高速列车横向悬挂采用半主动悬挂控制横向振动问题的必要性.介绍了高速列车横向半主动悬挂控制所采用的模糊控制方法,并进行了模糊控制系统的设计.     

履带车辆高速转向动力学仿真

采用多体动力学仿真软件MSC Adams 的履带车辆工具箱ATV,建立某型履带车辆三维动力学模型,对履带车辆在硬、软两种地面的高速转向过程进行动力学仿真和对比分析,着重讨论履带车辆在软地面高速转向的动力学特性,为履带车辆转向性能的研究与高速转向的正确操作提供指导.     

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。     

汽车天棚控制半主动悬架模型仿真与性能分析

该文对比研究了天棚控制半主动悬架的动力学性能。在建立线性被动悬架、传统非线性弹簧悬架和天棚控制半主动悬架动力学模型的基础上。利用MATLAB软件的SIMULINK工具箱对其进行仿真，获得车身加速度时域频域响应特性、轮胎动载荷及悬架动挠度的时域特性，并对仿真结果进行了对比分析。天棚控制半主动悬架的阻尼系数通过估算确定。结果表明。半主动悬架有效地改善了汽车的行驶平顺性和操纵稳定性，但其在衰减高频振动上仍存在不足。     

基于双模糊控制器的车辆半主动悬架仿真研究

设计了以簧载质量垂向速度、簧载质量俯仰角速度及其变化率作为模糊控制器输入的控制策略,基于该双模糊控制器的车辆半主动悬架能够综合改善车辆的垂向和俯仰振动.以某型车半车悬架模型作为研究对象,对采用双模糊控制器控制的半主动悬架系统进行了计算机仿真分析.仿真结果表明,采用双模糊控制器控制策略能较好地改善车辆乘坐舒适性,达到综合减振效果.     

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.     

最优控制理论在人车路磁流变半主动悬架中的应用

基于半主动悬架车辆的1/4动力学模型,论述了磁流变液特性及磁流变减振器的工作原理,推导了在随机最优控制理论下可调阻尼力和状态变量之间的关系,应用matlab/simulink编制了人车路模型的仿真程序,并以简化模型为例,考察了在磁流变阻尼器控制下的人车路平顺性问题.计算结果表明,与没有磁流变减振器的被动悬架相比较,该减振器的应用能够较好的改善汽车的平顺性,对提高人体的舒适性以及进一步深入研究该系统的振动,改善道路的振动特性有一定的指导意义.     

基于自适应遗传算法的半主动悬架模糊控制研究

模糊规则的正确选择是半主动悬架模糊控制器设计的关键和难点,本文提出一种自适应地选择交叉概率和变异概率的遗传算法,以车身垂直加速度均方根值为优化目标,对汽车半主动悬架模糊控制规则进行优化,以达到提高半主动悬架模糊控制器的控制效果,改善汽车行驶平顺性的目的。为了证明该优化方法的可行性,将该自适应遗传算法优化的模糊控制器对汽车半主动悬架进行控制,并建立Matlab文本与Simulink相结合的仿真模型。仿真结果表明：优化后的半主动悬架车身垂直加速度均方根值减小,汽车行驶的平顺性得到了提高。     

考虑输入约束的半主动悬架非线性自适应控制

针对具有输入约束及参数不确定性问题的汽车半主动悬架系统,提出一种考虑输入饱和的非线性自适应Backstepping控制器.该方法引入一个辅助系统,通过设计新的误差变量,实现对控制饱和的补偿,解决控制输入的幅值约束问题.同时,考虑到悬架系统的参数不确定性问题,采用映射自适应算法设计自适应律,通过构造适当的Lyapunov函数,保证悬架系统的稳定性.仿真结果表明,所设计的控制器具有良好的隔振性能,而且能够有效降低输入约束和不确定参数对系统性能的影响.