基于天棚控制算法的磁流变半主动控制系统的研究

以天棚控制方法为理论基础,结合磁流变减振器的工作机制,建立了磁流变半主动悬架硬件结构系统,并通过在实车试验平台上实验分析了被动悬架和磁流变半主动控制悬架的平顺性。结果表明,相比于被动悬架,磁流变半主动悬架能够很好地抑制低频段车体垂直方向的加速度变化和振动幅值,从而提高车辆平稳性和舒适性。     

半主动悬架LQG控制及仿真分析

通过3自由度车辆半主动悬架系统模型的建立,采用LQG理论确定了半主动悬架的控制方法,并在MatLab/Simulink环境中对其进行仿真,并把它与被动悬架作了比较。仿真结果表明,相对被动悬架,具有LQG控制的半主动悬架在降低人体的加速度、改善车辆的乘坐舒适性和平顺性及行驶安全性上有显著的效果。     

半主动悬架神经网络自适应控制研究

本文针对半主动空气悬架这种时变的、非线性复杂系统,提出基于神经网络的自适应控制策略,设计了神经网络辨识器和控制器.通过仿真计算和分析验证了其可行性和有效性.     

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.     

一种改进的天棚半主动控制算法

针对传统天棚阻尼控制对参数可变的磁流变半主动悬挂系统不能进行有效控制的问题,设计了一种最小控制综合与天棚混合的控制算法;首先建立了理想天棚阻尼控制算法的模型,依据最小控制综合算法模型结构特点将理想天棚阻尼控制作为参考模型;然后依据磁流变阻尼器控制力特点,改进了最小控制综合算法的反馈控制方程,得到混合控制算法的控制律;最后对改进的算法进行了仿真分析;仿真结果表明,混合控制算法在悬挂系统参数发生变化的情况下能够有效降低车体加速度和车轮动载荷,具有较好的控制效果;所设计的改进的天棚半主动控制可以提高车辆的行驶平顺性,对被控系统参数的变化具有良好的适应性,具有较高的实用价值。     

基于模糊PID控制的汽车半主动悬架系统的研究

论文通过建立1/4车体两自由度半主动悬架模型,设计了双输入单输出的模糊PID控制器,并在Matlab/Simulink环境下对半主动悬架系统进行了仿真研究。研究结果表明,与被动悬架系统和基于PID控制的半主动悬架系统相比较,基于模糊PID控制的汽车半主动悬架系统能够有效地降低车身的垂直加速度,并能提高车辆的平顺性,减小轮胎的动载荷。最后对基于模糊PID控制的半主动悬架系统在同一路面等级不同车速下进行了仿真研究,结果表明随着车速的增加车辆的平顺性、操纵稳定性以及安全性都会下降。     

汽车悬架系统的发展及控制

综述了汽车悬架控制系统的基本类型及其特点,并介绍了它们的发展概况.重点论述了半主动控制和主动控制悬架系统中常用的几种控制方法,对今后悬架的研究方向和发展趋势进行了初步的探讨.     

基于磁流变阻尼器整车半主动悬架的开关控制

利用一般系统的第2类Lagrange方程建立了适合磁流变阻尼器半主动悬架的Lagrange方程,并在此基础上建立了侧倾、俯仰和垂直运动完全耦合的整车半主动悬架系统运动方程和状态方程．以某种磁流变阻尼器作为作动器,系统地研究了整车半主动悬架开关控制的策略．仿真结果表明：开关控制对整车悬架的簧载质量的垂直加速度和侧倾角加速度的控制效果不明显,特别是对俯仰角加速度反而有所恶化．但是,对悬架动挠度和轮胎动挠度,和非簧载质量的垂直加速度,簧载质量的侧倾加速度可以进行有效的控制,特别是对后悬架的控制效果尤其显著．     

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.     

汽车半主动悬架的ADAMS和MATLAB联合仿真

建立了基于模糊控制的汽车主动悬架模型，用ADAMS和MATLAB进行了联合仿真。结果表明主动悬架减小了车辆振动，提高了车辆的平顺性。联合仿真的方法避免了繁琐的动力学方程、控制系统传递函数推导，为复杂机械系统的控制仿真提供了新思路。     

汽车磁流变半主动控制系统中的时滞与补偿

时滞对控制系统的性能影响比较大,该文以带有时滞的1／4车辆磁流变半主动悬架为研究对象对此进行了研究,设计了采用史密斯预估补偿的最优控制器,分析了不同滞后时间和采用史密斯补偿两种情况对车辆操纵稳定性和平顺性的影响。结果表明,时滞对非簧载质量振动（稳定性）比簧载质量振动（平顺性）的影响要大,对于大的时滞,基于磁流变技术的汽车半主动控制系统仍然稳定,采用史密斯补偿后该半主动控制系统仍能取得一定的平顺性,轮胎动载荷也得到了改善,其性能要优于完全主动控制系统,这说明了该文所述的史密斯补偿方法是有效的。     

车辆空气悬架PID控制优化仿真

考虑到空气弹簧的非线性特性,建立了2自由度车辆空气悬架系统的振动模型.为了提高车辆行驶平顺性和乘坐舒适性,设计将粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法与PID控制策略相结合后应用于车辆空气悬架系统控制,并在Matlab/Simulink环境下,对不同车速和行驶路况下的车辆空气悬架进行了仿真分析.仿真结果表明:与传统的PID控制比较,基于粒子群优化的PID控制器使得车辆空气悬架系统的车身垂向加速度(BA),悬架动行程(sws)和轮胎动位移(DTD)的均方根值都有所减少,改善了车辆的平顺性和操纵稳定性.     

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.     

基于统计优化的车辆半主动悬架自适应控制

推导了使得车体振动加速度均方根值最小的二自由度半主动悬架的最佳阻尼比,分析了最佳阻尼比变化的影响因素;提出了一种基于统计优化的半主动悬架自适应控制算法;该算法不依赖于控制对象的模型及参数,仅依靠振动加速度的统计值,在悬架动行程空间约束下,以一定的电流步长动态地寻找悬架的最优阻尼比;控制的目标是在高频不平的路面上使得振动加速度均方根值最小,以保证良好的舒适性,在恶劣的路面上减少悬架击穿的概率,以保证良好的越野性;跑车试验证明,该算法对路面变化、减振器温度变化、悬架系统参数变化的影响均具有良好的适应性。     

基于电磁作动器的车辆座椅悬架最优控制研究

为了改善农用车、工程车等车辆座椅的减振性能,以电磁作动器为执行器,建立人体座椅—车辆两自由度的主动座椅悬架系统模型。通过对该系统的动力学模型进行线性化处理,并应用二次型最优控制理论,选取合适的加权系数,实现系统的最优控制。在Matlab/Simulink中以白噪声路面激励为系统输入,对主动控制和被动控制的座椅悬架系统仿真分析。结果表明：在不同的激励条件下,基于电磁作动器的主动座椅悬架系统减振效果显著,大幅降低了驾驶员所承受垂直振动加速度,提高了车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性。     

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。     

磁悬浮系统的双环自适应控制器设计与仿真

研究了基于机械和电气两种结构的磁悬浮系统的自适应控制方案，实现了双环磁悬浮控制系统的稳定悬浮。根据电磁铁动力学方程和电磁线圈的电压平衡方程，建立了磁悬浮系统基本模型。对系统中的电气部分和机械部分采用不同的控制方法：电气部分采用模型参考自适应控制的方法，加快电流上升的速度，使电流环性能达到设定指标；机械部分简化模型建立在电气自适应控制的基础上，针对系统参数的慢变特点而采用自校正控制方法，给出了能够自动跟踪系统参数，尤其是悬浮质量变化的稳定悬浮自适应控制算法。仿真和实验结果均证明这种控制方法能够使电流环快速跟踪给定信号，保证此悬浮系统能够很好地适应悬浮质量发生突变的情况，具有一定的实用价值。     

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。     

Observer‐Based Adaptive L2 Disturbance Attenuation Control of Semi‐Active Suspension with MR Damper

A novel nonlinear observer‐based adaptive disturbance attenuation control strategy was proposed for a quarter semi‐active suspension system with a magneto‐rheological (MR) damper in light of the intrinsic nonlinearity, parameter uncertainty, state immeasurability and road randomness. Adaptive adjusting parameters were adopted to avoid the curve fitting and identification of the system parameters by a great deal of experimental data for shortening the development cycle of the control system. Based on the reduced‐order observer, the system states including the immeasurable virtual state of MR damper and inconveniently measured states of suspension system were estimated for the realistic frame of the proposed controller in practice. The dissipative system theory was utilized to reduce the influence of the road disturbance on the system control performance. Simulation results in the bump road and B‐class road indicate that, whether there are perturbations of the system parameters or not, the proposed control scheme always ensures a better performance on the suspension travel, ride comfort and handling stability in comparison with other existing methods.