汽车半主动空气悬架自适应模糊神经网络控制

考虑空气悬架弹簧刚度可调的特性,建立了车辆5自由度的半主动悬架非线性动力学模型.提出了一种基于自适应模糊神经网络系统结构的模型,参考自适应控制方法来研究汽车半主动空气悬架的非线性控制问题,并考虑半车模型前后悬架的输入时滞,对其进行了仿真分析.研究结果表明:该控制方法能够使人体垂直加速度、车身垂直加速度和俯仰角加速度都得到很大的衰减,可在一定程度上减少路面对车身的振动冲击,提高汽车的行驶平顺性.     

基于空气悬架客车1/2模型的模糊控制仿真

为了改善空气悬架客车动态性能的控制效果,以空气悬架客车1/2 模型为控制对象,以车身垂直运动和俯仰运动加速度为控制指标,以B级路面为随机输入,应用模糊控制技术对1/2车辆模型进行了计算机控制仿真分析。结果表明:在引入垂直振动和俯仰振动2 个控制器后,车辆的行驶平顺性和操纵稳定性均得到了明显改善。     

主动悬架 LQG 控制与模糊 PID 控制的比较研究

为了解决主动悬架系统控制问题,建立了1／2车辆主动悬架系统动力学模型,并设计了两种应用于主动悬架的控制器：LQG控制器和模糊PID控制器。 LQG控制器以车身垂向加速度、俯仰角加速度、悬架动挠度、轮胎动位移和悬架控制力作为其性能评价指标。模糊PID控制器将PID控制器与模糊控制器并联,采用了双模糊控制,分别以质心速度及其变化率和俯仰角速度及其变化率作为前、后悬架模糊控制器的两个输入;输出分别为前、后悬架的控制力。将分别应用这两种控制器的主动悬架在Simulink中仿真,结果表明两种控制器均能很好地改善汽车平顺性和乘坐舒适性。通过对两种控制的综合比较,模糊PID控制更具有实用性。     

基于模糊PID控制器的1/2整车半主动悬架仿真研究

通过抽象简化建立1/2整车半主动悬架数学模型,并在MATLAB软件中搭建仿真模型;计算出被动悬架的簧载质量、速度及其变化率,并作为主动悬架控制的输出量。半主动悬架采用模糊PID复合控制器,用模糊控制策略对PID控制器在给定的参数范围内进行在线实时调整。研究结果表明:采用模糊PID复合控制器的半主动悬架在不同车速阶段,对改善整车的总体性能有明显作用,车身垂直加速度、车身俯仰角加速度、前后悬架动行程改善明显,提升了整车在不同车速范围内的乘坐舒适性和操纵稳定性。     

七自由度整车半主动悬架仿真研究

通过MATLAB软件建立整车七自由度的动力学仿真模型。半主动悬架采用双模糊控制器,将计算出的刚性车身与悬架连接处的速度、动行程与俯仰角参数作为主动悬架控制的输入量;前轴左右车轮,悬架与车身连接处的速度与其期望值的误差及其变化率作为第一控制力输入量,刚性车身质心俯仰角速度与其期望值的误差及其变化率作为第二控制力输入量;后轴左右车轮,车悬架与车身连接处的速度与其期望值的误差及其变化率作为第一控制力输入量,悬架动行程与其期望值的误差及其变化率作为第二控制力输入量。计算结果表明:采用双模糊控制器能明显改善整车行驶的舒适性与稳定性,系统综合特性较好,刚性车身的垂向加速度、俯仰角加速度、前后悬架动行程性能提升明显,分别提升27.2%,19.6%,95.5%,33.8%。     

主动悬架耗散控制系统仿真与分析

建立主动悬架半车四自由度模型,应用耗散系统理论设计了主动悬架严格(Q,S,R)-耗散状态反馈控制器,使用Matlab/Simulink对系统模型进行仿真,使用时域和频域方法分析了车身垂直加速度、俯仰角加速度、悬架动行程和轮胎动位移4项指标,与被动悬架做了对比分析.仿真结果表明,使用严格耗散控制器的主动悬架在改善车辆乘坐舒适性和行驶平顺性方面效果明显.     

汽车主动悬架电子控制单元设计

使用AT89C52芯片作为控制芯片,以车身垂向加速度作为控制目标,设计了一种以1/4车辆振动模型为基础的主动悬架电子控制单元。控制单元采集垂向加速度及变化率作为输入信号,经过模糊控制算法处理,输出控制信号实现对车身振动的控制。实验结果表明,该控制单元能够很好的抑制车身的振动。悬架的控制单元的研究设计,对缩小与国际水平的差距,有着非常现实的意义。     

IPSO—BP算法在半主动悬架控制中的应用

为了改善半主动悬架的性能,提出采用改进的粒子群优化(improved particle swarm optimization,IPSO)-向后传播(back propagation,BP)算法作为半主动悬架自适应控制,该算法将标准粒子群算法进行改进,用以改善粒子群全局收敛性和收敛速度,并将改进后的IPSO算法作为BP神经网络的学习算法,用于半主动悬架的自适应控制.自适应控制器采用了双神经网络单元结构,一个作为输入端的控制器,根据路面输入调节半主动悬架阻尼值,另一个作为半主动悬架的辨识器,并进行在线识别.通过该控制器进行半主动悬架自适应控制数值仿真,结果表明,基于该算法的控制器明显改善了汽车的舒适性和平顺性,使得车身的垂向加速度比粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)-BP半主动悬架的降低了21.73%,提高了汽车悬架的性能.     

磁流变阻尼器的神经网络建模及应用

对非线性的磁流变阻尼器进行建模,建立单个磁流变阻尼器的神经网络正模型和神经网络逆模型,设计了两种四磁流变阻尼器的神经网络逆模型,通过两层控制策略将它们应用于汽车半主动悬架控制.结果表明:第1种神经网络逆模型对簧载质量的垂直加速度、俯仰角加速度和侧倾角加速度具有较好的控制效果,可有效改善车辆的行驶平顺性和操纵稳定性;第2种神经网络逆模型还有待改善.     

汽车非线性悬架的最优分数阶PI~λD~μ控制

为提高汽车乘坐舒适性和操纵稳定性,以二自由度非线性悬架系统为研究对象,以车身垂直加速度和悬架动挠度为控制量,设计非线性悬架系统的分数阶PI~λD~μ控制器,通过遗传算法获取分数阶PI~λD~μ控制器最优整定参数,仿真结果表明,在多种行驶工况下,分数阶PI~λD~μ控制比整数阶PID控制具有更加灵活的调节性能,能明显改善悬架综合性能,有效提高汽车行驶的平顺性和稳定性,为非线性主动悬架控制提供一种新方法.     

基于遗传算法权值优化的汽车悬架最优模糊控制

结合车辆非线性主动悬架系统数学模型,首先设计出悬架系统的线性二次型整定（LQR）最优控制器,其中控制器的加权系数利用遗传算法优化搜索获得,然后设计悬架系统的模糊控制器,进而开展LQR最优控制、模糊控制以及两者并联结合的复合控制方法对比研究．利用遗传算法对加权系数进行搜索优化,可有效解决传统LQR控制器加权系数不易确定的问题．该复合控制方法可获得相比单一控制方法更优的悬架系统控制效果,在车辆不同行驶工况条件下,能进一步降低车身垂直振动加速度、悬架动挠度和轮胎形变,明显提高了汽车的行驶平顺性和操纵稳定性．     

基于对角递归神经网络的汽车主动悬架控制

为了提高电动汽车行驶平顺性及操纵稳定性,针对电动汽车悬架进行振动分析,建立了七自由度汽车电动主动悬架模型,设计四轮全驱电动汽车电动主动悬架结构及其控制系统.重点针对电动汽车主动悬架特点设计对角递归神经网络(DRNN)控制器,选取车身垂向加速度、悬架动行程和轮胎动行程作为神经网络控制器输入,采用梯度下降法对神经网络权值进行在线调整.仿真结果表明,具有DRNN控制器的电动主动悬架控制效果较PID控制主动悬架和被动悬架有显著提高,有效改善了汽车行驶平顺性及操纵稳定性,也说明所设计的控制策略在电动汽车电动主动悬架控制方面的有效性.     

半主动悬架模糊PID控制器设计及仿真分析

针对传统悬架控制精度低、稳定性较差等缺陷,设计了一种半主动悬架模糊PID控制器.首先,在Matlab/Simulink模块中建立模糊PID控制器模型,以簧载质量的位移偏差及其变化量作为输入参数,输出参数为KP、KI、KD;然后,应用Adams软件搭建汽车1/4半主动悬架模型;最后,进行Simulink和Adams联合仿真,评价控制器的使用效果.分析结果显示,此模糊PID控制器可显著降低汽车车身垂向加速度和悬架动挠度,改善了汽车行驶中的平顺性.     

半主动悬架系统滑模控制动力学仿真研究

建立1/4半主动悬架系统模型,采用天棚阻尼悬架系统模型作为参考模型,基于滑模变结构控制策略,设计滑模控制器。运用Matlab/Simulink进行动力学仿真分析,研究系统在随机路面激励下的车身垂直加速度、悬架动挠度的性能变化。仿真结果表明,该滑模控制器性能稳定,能有效控制、改善悬架系统各性能参数。     

救护车担架-卧位人体系统振动主动控制研究

针对救护车担架-卧位人体系统,建立了六自由度主动减振系统的数学模型,并采用模糊控制的方法研究了救护车担架—卧位人体系统振动的主动减振问题。以担架质心处垂向速度、俯仰角速度及其变化率作为模糊控制器输入,使用双模糊控制器实现担架减振装置的主动控制,达到改善担架垂直和俯仰振动的综合减振目的。用Matlab语言及其Simulink工具箱进行了仿真,结果表明,主动控制的减振系统能有效地降低救护车担架-卧位人体系统垂直振动和俯仰振动,从而在改善救护车减振性能方面具有重要的应用价值。     

基于联合仿真的半主动悬架车辆平顺性

为减少车辆悬架系统开发周期和成本,利用SIMPACK软件建立了车辆1／4悬架多体动力学模型,基于天棚控制策略设计了半主动悬架控制器,并通过MATLAB／SIMULINK编写了控制算法对其进行联合仿真．将采用半主动悬架系统得到的仿真结果与采用被动悬架系统得到的仿真结果进行了对比,车身垂直加速度均方根值减少了30．2％．结果表明,基于天棚控制的半主动悬架可以有效衰减车身的振动,改善车辆的行驶平顺性,从而为车辆动力学系统的仿真分析提供了一种有效方法．     

一类非线性时滞悬架系统的Ｈ∞ 控制

用范数有界的非线性函数表示车辆主动悬架系统的悬架刚度和悬架阻尼的非线性不确定特性,建立一类具有控制输入时滞的非线性主动悬架系统模型.基于线性矩阵不等式,对非线性时滞悬架系统提出一种新的H∞鲁棒控制策略,最优控制车身的垂直加速度、轮胎变形量、悬架动扰度3个系统性能参数,保证闭环控制系统在随机干扰下的稳定性.仿真结果显示了该方法的有效性,大大提高了驾乘汽车的舒适性和安全性.     

基于粒子群优化的半整车半主动模糊PI 控制悬架研究

针对不同路况下车辆悬架力学性能复杂多变的问题,利用数值分析方法研究半整车半主动悬架的性能特征。根据半整车半主动悬架的力学原理,建立半整车半主动动力学数学模型;利用2个模糊PI控制器分别控制车辆的前后轮,得到模糊PI控制悬架系统;利用粒子群算法对模糊PI控制悬架系统进行优化,得到不同悬架的车身质心加速度、车身俯仰角加速度、前后轮变形量与前后悬架动挠度性能参数的变化规律与均方根值,并分析悬架性能参数对车辆性能的影响以及各性能参数之间的内在联系。对2种PI控制悬架的可靠性进行研究,结果表明:2种PI控制悬架性能与被动悬架相比,均有很大改善,且利用粒子群优化后的模糊PI控制悬架的综合性能最好;当车辆在不同的路面行驶时,2种PI控制悬架均具有较好的可靠性。     

基于Matlab最优控制主动悬架 对汽车侧翻稳定性仿真分析

汽车侧翻是常见的交通事故之一,车身侧倾角在很大程度上影响着汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性。通过借助Matlab/Simulink建立四自由度的1/2汽车主、被动悬架模型,分析汽车在不同转弯半径、不同行驶路面以及紧急突发急转弯情况下侧倾角加速度、侧倾角、车身垂向加速度以及侧翻因子。结果表明:在车辆正常转弯时,主动悬架可以很好地降低车辆的侧倾角加速度、侧倾角和车身垂向加速度,且路面对侧翻因子影响较大;在遇紧急情况急转弯时,主动悬架不仅可以大大降低车辆的侧倾角加速度、侧倾角和车身垂向加速度,还可以大幅度降低侧翻因子,有主动悬架的车辆侧翻因子均方根值比被动悬架车辆下降39.04%,很大程度上改善汽车的操纵稳定性、乘坐舒适性及侧翻稳定性。     

基于十自由度车辆模型的汽车平顺性分析

通过建立十自由度车辆动力学模型,对汽车平顺性进行分析.运用振动理论分析了车辆的传递函数和振动特性,并通过讨论选择了车身质心加速度、悬架动挠度、车轮相对动载荷、车身俯仰角加速度等参量作为平顺性评价标准.通过Matlab/Simulink对车辆振动特性进行仿真,讨论了轮胎刚度和动力总成悬置刚度对平顺性的影响.结果表明,两者的增加均导致汽车平顺性变差.通过仿真实例可见,该动力学模型可利用设计初期的车辆参数对汽车平顺性进行预测和评估,从而减少样车开发成本.