基于Matlab的越野汽车非线性悬架系统仿真

建立了考虑刚度和阻尼非线性的两自由度越野汽车悬架系统的仿真模型。用谐波叠加法构成的路面不平度作为路面激励，并利用半波正弦信号模拟越野汽车通过半圆形路障时的激励，在这些激励下，用数值方法获得了车身加速度，车轮动载，悬架动挠度的响应以及冲击作用下车身加速度的模拟响应。根据随机振动理论谱估计方法，由输入输出信号获得非线性悬架系统传递函数的数值解。以此为基础分析了非线性悬架系统在不同行驶工况下的表现出的传递特性的差异。     

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.     

四自由度汽车迟滞非线性系统的混沌

考虑悬架系统的激励为有迟滞的路面输入正弦激励,建立了1/2四自由度汽车悬架系统的非线性动力学模型.用数值方法在Matlab平台上进行动力学仿真,绘制了Poincare图,研究了汽车悬架系统的混沌响应.发现在迟滞非线性系统中,悬架系统很容易产生混沌运动,给汽车行驶平顺性带来不利影响,对汽车产生较大的危害.     

汽车整车半主动悬架模块化并联模糊控制

针对汽车悬架复杂大系统的特点,在车辆动力学模型的基础上,研究半主动悬架系统对车身姿态的影响关系,运用模块化并联模糊控制和矩阵逆运算策略建立汽车整车半主动悬架控制系统;对不同的车身运动姿态采用不同的控制规则,设计整车车身姿态协调控制的模糊控制器.以某车型为例进行了仿真分析,结果表明,汽车整车半主动悬架模块化并联模糊控制器结构简单,并能有效抑制车身俯仰和侧倾运动,改善轮胎的接地性能,提高车辆的平顺性能.     

基于微分几何的矿用汽车汽车油气悬架LQG控制

为了提高在矿山路面的行驶平顺性与安全性,建立了矿用汽车1/4车辆半主动油气悬架动力学模型,并分析了油气悬架弹性力和阻尼力的非线性特性;在微分几何理论的基础上,利用状态反馈线性化方法实现非线性模型精确线性化,应用最优控制理论设计了LQG控制器,并采用层次分析法确定LQG控制的各性能指标的加权系数;仿真结果表明:经层次分析法合理选择加权系数后,车身加速度、悬架动行程及轮胎动位移等分别较被动油气悬架降低了42.6%、21.9%和27.3%,显著提高了车辆在矿山路面的行驶平顺性、操稳性以及安全性。     

车辆系统的非线性行驶动力学响应

深入研究车辆在粗糙路面行驶而激励引起的非线性振动响应,对揭示复杂动态响应机理和提升动力学性能具有重要的理论意义与工程价值.首先,本文利用运动非线性机制,建立质心垂向平移和绕质心俯仰的两自由度车辆系统的力学模型,利用拉格朗日方程导出系统的非线性运动微分方程,分析自由振动系统的非线性回复力、势能曲线特性及平衡点稳定性.其次,针对自由振动系统,分析线性近似系统的频率比随参数的变化规律,又利用谐波平衡法分析非线性近似系统的幅频曲线特性.最后,针对强迫振动系统,利用数值方法得到系统的阻尼、路面波长及波幅对幅频响应曲线的影响规律.结果表明,新型车辆模型具有复杂非线性动力学特性,为行驶车辆系统提供参数设计和揭示振动机理提供理论参考.     

路面激扰与电磁激扰下电动轮车辆系统非线性全局动态特性研究

为研究电动轮车辆系统在路面 电磁联合激励下的非线性振动特性,并挖掘参数与初始条件协同作用下系统全局动力学信息,建立了计及悬架系统和轮胎的非线性弹簧力和阻尼力的电动轮车辆系统两自由度1/4垂向振动非光滑非线性时变动力学模型,考虑外部激励的谐波性和随机性以及电磁激励的分段周期性,得到了含谐波性、随机性和周期性的复杂外激励模型,分析了驱动电机转速与多初值的关联性对系统动力学共存行为及其分岔的影响规律,研究了共存运动的多样性及其吸引域的拓扑构型,揭示了转速对系统全局动力学稳定性的影响机理.结果表明：电机转速与多初值协同作用诱发系统出现多样性的共存运动,共存运动吸引域的拓扑结构复杂多样,部分共存运动的振动幅值可能较大亦可能很小,其全局动力学稳定性差异较大.电机转速与初值的协同作用对电动轮车辆系统非线性振动和全局动态特性的影响不予忽视.本文研究对电动轮车辆系统的动态性能改善和结构优化具有重要的理论意义和工程价值.     

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。     

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。     

Research on dynamics of a class of heavy vehicle-tire-road coupling system

The dynamic tire force of heavy vehicle is a primary reason for road damage. This paper presents a mathematic model to restore the interacting process of vehicle-tire-road system and tries to find out the mechanics of interaction. A nonlinear tri-axle vehicle model with IBS (integral balanced suspension) is firstly proposed based on the detailed analysis of structural features of a heavy vehicle (DFL1250). The results indicate that the nonlinearities in the vehicle suspension contribute to improvement of ri...     

Vibration control of a nonlinear quarter-car active suspension system by reinforcement learning

This article presents the investigation of performance of a nonlinear quarter-car active suspension system with a stochastic real-valued reinforcement learning control strategy. As an example, a model of a quarter car with a nonlinear suspension spring subjected to excitation from a road profile is considered. The excitation is realised by the roughness of the road. The quarter-car model to be considered here can be approximately described as a nonlinear two degrees of freedom system. The experimental results indicate that the proposed active suspension system suppresses the vibrations greatly. A simulation of a nonlinear quarter-car active suspension system is presented to demonstrate the effectiveness and examine the performance of the learning control algorithm.     

Active suspension of passenger cars using linear and fuzzy-logic controls

This paper presents an active suspension system for passenger cars, using linear and fuzzy-logic controls. The model is described by a nonlinear system with four degrees of freedom, subject to irregular excitation from a road surface. The active control is the sum of two kinds of control. The former is obtained by vertical acceleration of the vehicle body as the principal source of control, and the latter is obtained by using fuzzy-logic control as the complementary control. In the derivation of fuzzy control rules, linear combinations of the vertical and rotary velocities and displacements of the vehicle body are denoted as the input variables. The simulation results indicate that the proposed active suspension system proves to be very effective in the vibration isolation of the vehicle body.     

载重汽车3种结构形式平衡悬架模态分析

为避免因路面振源频率与平衡悬架固有频率一致使平衡悬架系统发生共振,从而导致平衡悬架损伤或破坏的问题,对直式、U形和圆弧弯形载重汽车平衡悬架建模并划分网格,结合车身和平衡悬架的结构参数施加合理的边界条件,分别在有应力和无应力状态下用ANSYS分析3种平衡悬架的前10阶模态.结果表明3种平衡悬架的振动频率可有效避开一般路面的激振频率（1～20 Hz）;平衡悬架在有应力和无应力状态下的模态分析结果差别很小.     

Robust adaptive backstepping sliding mode control for motion mode decoupling of two‐axle vehicles with active kinetic dynamic suspension systems

A mode decoupling control strategy is proposed for the active Kinetic Dynamic Suspension Systems (KDSS) with electrohydrostatic actuator (EHA) to improve the roll and warp mode performances. A matrix transfer method is employed to derive the modes of body and wheel station motions for full vehicle with active KDSS. The additional mode stiffness produced by the active KDSS is obtained and quantitatively described with the typical physical parameters. A new hierarchical feedback control strategy is proposed for the active KDSS to improve the roll and warp motion performances and simultaneously accounting for nonlinear dynamics of the actuators with hydraulic uncertainties. H∞ static output‐feedback control is employed to obtain the desirable mode forces, and a new projection‐based adaptive backstepping sliding mode tracking controller is designed for EHA to deal with address the nonlinearity and parameters uncertainty. This controller is used to realize the desirable pressure difference of EHA required from the target mode forces. Numerical simulations are presented to compare the roll and warp performances between the active KDSS, conventional spring‐damper suspension, and suspension with antiroll bar under typical excitation conditions. The evaluation indices are normalized and compared with radar chart. The obtained results illustrate that the proposed active KDSS with proposed controller does not produce additional warp motion for vehicle body, and has achieved more reasonable tire force distribution among wheel stations, the roll stability, road holding, and significantly improved ride comfort simultaneously.     

双摆与单侧刚性约束面之间的斜碰撞振动

研究了简谐力矩激励作用下的平面双摆与单侧刚性约束面之间的斜碰撞振动,讨论并推导了系统在斜碰撞前后的状态关系,并用数值方法研究了激励参数和系统物理参数的变化对系统稳态行为的影响,揭示了斜碰撞振动系统的运动复杂性．