驾驶员座椅悬架系统主动控制研究与仿真分析

针对车辆座椅悬架系统,建立电控空气弹簧悬架座椅系统的车辆-座椅三自由度物理模型和数学模型,以路面信号为激励源,应用随机线性二次型最优控制理论(LQG),根据系统性能要求选取合适的频率加权系数,设计出控制系统的最优反馈规律,并在MATLAB中对该模型进行仿真.结果表明:这种控制策略对路面激励通过车辆系统传递到驾驶员座椅的振动控制具有更好的适应性,能有效降低驾驶员所承受的垂直振动加速度.     

空气主动悬架模糊控制仿真与实验研究

建立了1/4车体二自由度的空气主动悬架模型,设计了用于该主动空气悬架的模糊控制器,应用Matlab/Simulink控制系统仿真软件,对1/4汽车空气主动悬架模型进行计算机仿真。仿真结果表明具有此模糊控制器的空气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空气被动悬架。在此基础上,设计了空气主动悬架台架实验,进行了空气被动悬架与空气主动悬架的台架对比实验。由实验结果可以看出,与空气被动悬架相比,空气主动悬架能有效改善车辆性能,与仿真研究结果具有一致性。     

七自由度主动空气悬架最优控制的研究

在深入研究空气悬架特性的基础上,应用汽车系统动力学理论建立了新型七自由度主动空气悬架整车模型。控制方法是整个主动空气悬架控制技术的核心,对主动空气悬架的特性有着举足轻重的影响。根据二次型最优控制器的设计原理设计了主动空气悬架二次型最优控制器(LQR),同时建立了随机路面的四轮输入模型。仿真结果表明:与被动空气悬架相比,最优控制的主动空气悬架能有效控制车身垂直加速度、车身侧倾角加速度和车身俯仰角加速度。