空气悬架混杂系统车身高度与可调阻尼分层控制

针对空气悬架车身高度调节控制过程中车身高度和阻尼器阻尼力难以进行协调控制的难题,提出一种基于混合逻辑动态(MLD)模型的空气悬架车身高度与可调阻尼分层控制策略。考虑空气悬架充放气过程中存在的混杂特性,应用MLD建模方法建立具有电磁阀和磁流变阻尼器的非线性空气悬架混杂系统模型,设计描述电磁阀开关状态的混杂自动机进行车高调节上层控制,基于混杂模型预测控制方法对磁流变阻尼器输入电流进行下层控制,进而通过改变电磁阀开关状态和磁流变阻尼器输入电流实现车身高度与可调阻尼分层控制。在随机路面激励工况下进行仿真验证,结果表明：所提控制方法在有效跟踪车身高度的同时,车身加速度相比于被动悬架和混杂模型预测控制分别降低了34.33%、34.34%,不仅能有效提高车辆乘坐舒适性,也能直接防止电磁阀频繁切换现象的发生,从而延长电磁阀的使用寿命。     

空气悬架大客车高度控制仿真与试验研究

基于大客车单轴空气悬架的动力学方程,利用MATLAB/Simulink和DSHplus建立了带空气弹簧模块的联合仿真模型,为获得空气弹簧模块关键参数,设计进行了空气弹簧激振台试验和进排气电磁阀的流量特性试验,并针对单轴模型完成PID高度控制器设计。仿真结果表明该控制器动作及时,响应迅速,且避免了超调。基于单轴空气悬架试验车进行了试验,结果表明高度控制工作可靠,反应时间短、调节准确。     

基于GO法的电子控制变高度空气悬架系统可靠性研究

GO法是一种可靠性分析方法,首次将GO法应用到汽车电子控制变高度空气悬架的可靠性研究中。根据电子控制变高度空气悬架的原理,分别建立三种车身高度变化状态的GO图模型,采用GO法状态概率公式进行精确的定量和定性分析,结果验证GO法应用于汽车电控空气悬架可靠性分析中的有效性和可行性,并提出增加系统可靠性的建议。     

电控空气悬架车辆自适应前照灯控制策略研究

为有效提高前照灯夜间照明效果,本文在充分考虑国标GB7258《机动车运行安全技术条件》基础上,根据车身高度、车速等信号变化,提出一种自适应前照灯系统(adaptive front-light system,AFS)的新型前照灯垂向控制策略,以合理调节其夜间照射角度。同时,采用Matlab/Simulink和Stateflow软件,建立前照灯垂向控制策略模型,并对车辆在加速工况和减速工况条件下进行仿真分析。仿真结果表明,在车辆高度变化及车辆加速情况下,所提出的控制策略模型可有效调节前照灯照射角度,提高驾乘安全性;在车辆高度变化及减速条件下,所提出的控制策略模型亦可实时有效地调节前照灯照射角度,改善驾乘人员夜间行驶安全性。该研究可有效提高电控空气悬架系统车辆夜间行车安全性。     

基于滑模控制的孤岛直流微电网控制策略研究

由于孤岛直流微电网缺乏主网支撑,更易出现稳定性问题,针对孤岛直流微电网,兼顾稳态运行时的供电质量以及较高比例恒功率负载下系统可能出现的稳定问题,为各微源变流器提出了一种基于定频PWM的滑模控制方案.首先提出一种适用于多微源并联供电下的变流器电感电流参考值选取方案,以此间接实现了供电功率的精确分配,并将抛物线型下垂控制运...     

车辆主动悬架Terminal滑模控制研究

针对车辆主动悬架系统的控制优化与系统动态品质等问题,提出基于Terminal滑模的主动悬架控制策略.建立1/4主动悬架动力学模型与天棚阻尼参考模型,以簧上质量与簧下质量的位移及其加速度作为状态变量建立运动状态方程;其次基于Terminal函数构造滑模函数,设计主动悬架滑模控制律;最后在MATLAB/Simulink平台...     

基于滑模速度控制的PMSM矢量控制策略

针对永磁同步电机采用传统滑模控制算法时存在滑模抖振、超调较大、抗扰动能力差等问题,提出一种新型混合趋近率的滑模变结构控制策略。在传统指数趋近率的等速项中引入以转速误差作为关联变量的对数函数,降低空载启动的超调现象,加快趋近速度;采用更加平滑的双曲正切函数取代符号函数,有效抑制系统抖振,并利用Lyapunov函数验证了新型趋近率的稳定性,新型滑模控制策略显著提高了系统的鲁棒性和稳定性。     

基于滑模控制的半主动悬架系统仿真分析

建立1/4车2自由度半主动悬架系统动力学模型,并根据滑模变结构方法设计了车辆半主动悬架滑模控制器。控制器将天棚阻尼系统作为参考模型,把半主动悬架和参考模型间的广义误差动力学引入渐进稳定的滑模动态中,使用等速趋近率改善运动段的动态品质。仿真结果表明,滑模控制器的性能稳定,能有效地提高车辆行驶的平顺性和行驶的安全性。     

基于反演滑模的火力发电机组主汽温自适应控制策略

针对火力发电机组燃气锅炉主汽温控制系统存在的强干扰和不确定性问题,利用滑模控制对系统参数变化和扰动不灵敏的优点,提出一种基于反演滑模控制和自适应算法相结合的主汽温优化控制策略。将主汽温控制过程中存在的干扰和不确定性归结为系统的总干扰,通过设计李雅普诺夫函数和虚拟控制量,逐步回推出反演滑模控制一级减温粗调控制器;在此基础上,采用自适应算法对系统总干扰进行估计,并设计出自适应反演滑模控制二级减温细调控制器。MATLAB仿真结果表明:与常规PID和反演滑模控制策略相比,所提策略的调节时间可减少126.9 s,超调量可降低20.1%,系统抗干扰及鲁棒性能得到有效提升。工程应用结果表明:所提策略的主汽温控制偏差小于±4℃,系统稳定性和抗干扰能力显著提高。     

基于模糊PID控制的半主动空气悬架系统研究

以空气悬架系统为研究对象,建立了半主动空气悬架的1/4车辆模型及白噪声的路面激励模型,将模糊控制理论和PID控制方法结合起来设计模糊PID控制器,并利用Simulink对建立的动力学模型进行平顺性仿真分析。从最终的结果可以得到结论:与传统PID控制的空气悬架相比,模糊PID控制的半主动空气悬架能更好地提高车辆的行驶平顺性。     

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。     

基于LuGre模型的反演自适应滑模ABS控制

针对车辆紧急制动过程中增加车辆行驶安全以及寻求最优刹车策略的要求,对车辆稳定控制系统中防抱死制动系统进行研究,提出一种基于LuGre动态轮胎模型的防抱死制动系统的反演(backstepping)自适应滑模控制方法.首先,构建结合LuGre动态轮胎模型的1/4车辆模型,应用实际轮胎数据拟合LuGre模型参数.其次,利用纵向动力学和滑移率的关系搭建控制系统模型设计反演自适应的滑模控制器,在自适应控制器作用下快速跟踪期望滑移率并改善系统的输出抖动,根据Lyapunov稳定性理论对该方法的稳定性进行了证明.最后,在良好路面和低附着路面上进行车辆紧急制动仿真实验,对该方法的可行性及有效性进行验证.     

基于模糊PID的半主动悬架控制策略研究

针对传统被动悬架平顺性不足的问题,本文研究了基于模糊PID的半主动悬架控制策略。通过CarSim软件建立某C级轿车的整车模型,基于模糊PID控制原理在Simulink中设计控制器并配置相关参数,建立基于滤波白噪声的路面模型,并将其载入CarSim软件。通过在CarSim中设置数据输入、输出仿真端口,将车辆模型运行数据通过S-Function模块发送到Simulink中求解控制信号,再通过S-Function模块施加到CarSim中,形成闭环控制系统,最后进行联合仿真试验验证模糊PID控制算法的有效性。仿真结果表明,配置有模糊PID控制器的半主动悬架明显改善了车辆的平顺性。该研究具有广阔的应用前景。     

基于反演滑模控制的叉车式AGV路径跟踪

路径跟踪精度是实现叉车式AGV工程应用的关键参数之一。常见的基于趋近律的滑模控制方法不能适应复杂工况的应用需要而且容易产生抖振。为此,文章提出了一种基于幂次趋近律和反正弦函数构成的新型趋近律的滑模控制方法,以实现对叉车式AGV的路径跟踪控制。通过MATLAB软件进行了仿真实验,并进行了原型车实物测试,仿真和实物测试结果表明,所提出的控制方式不仅可以提高叉车式AGV的跟踪精度,而且降低了叉车式AGV运动中产生的抖振。     

液压机械臂基于反演的自适应二阶滑模控制

利用驱动Jacobian矩阵构建机械臂系统与液压伺服系统的耦合关系,进而建立整个系统的动力学模型。考虑系统未建模动态和外界干扰,通过定义虚拟控制量并选取合适的Lyapunov函数,设计此系统的自适应二阶滑模控制律,使系统在有限时间内精确跟踪期望轨迹且保持强鲁棒性,同时有效削弱了传统滑模控制对系统硬件不利的抖振。仿真结果验证了本文方法的有效性。     

电控空气悬架系统高度传感器故障检测与隔离研究

为解决电控空气悬架在车身高度调节过程中,因高度传感器故障所致车身高度调节混乱问题,本文采用Matlab/Simulink软件,建立了含四支高度传感器及其典型传感器故障的电控空气悬架系统参数化整车悬架仿真模型,并采用Stateflow软件,建立控制策略状态机模型,实现车身高度在高位、中位、低位三种位置的实时调节.同时,针...     

基于GPS信噪比反演海平面高度研究

对反演所需数据的选择方法进行了研究,利用L-S谱分析方法结合GPS L2波段观测值和验潮站验潮数据对海平面高度进行反演并评定其精度。结果表明:依据站点观测环境、接收机观测卫星的天空视图以及有效反射区域反算的卫星高度角可以较好地对反演所需的数据进行选择;海平面高度反演结果与验潮仪验潮数据有较强相关性:受海面波浪急剧变化的影响,海面高度的反演精度只能达到米级、分米级。     

现代汽车悬架控制策略研究

通过对最优控制、自适应控制、预测控制和模糊神经网络控制理论等描述及其在悬架系统上的运用,较全面地揭示悬架的控制策略。     

基于联合仿真技术的半主动悬架混合控制策略研究

为减少汽车半主动悬架系统开发周期和成本,利用多体动力学仿真软件SIM—PACK建立了某轿车单斜臂式悬架虚拟样机模型,并在MATLAB／SIMULINK环境中设计了基于混合控制策略的半主动悬架控制器,建立了一个半主动悬架控制策略研究的集成环境,利用该集成环境研究了基于混合控制策略的半主动悬架车辆行驶性能。与被动悬架相比,当汽车以72km／h在B级路面上行驶,阻尼力分配系数a为0．6时,混合控制策略下的半主动悬架车身垂向加速度均方根值和悬架动行程均方根值分别下降了17．38％和43．24％,而轮胎动载荷均方根值仅增加了4．42％。研究结果表明,基于混合控制策略的半主动悬架可以有效衰减车身的振动,改善车辆行驶平顺性,而车辆道路友好性并没有发生恶化。     

车辆半主动座椅悬架滑模变结构控制

针对三自由度的车辆座椅悬架模型,以近似天棚阻尼系统为参考模型,运用滑模变结构方法设计了半主动座椅悬架的滑模控制器.首先将实际被控系统和参考模型间的广义误差动力学引入渐近稳定的滑动模态中;采用极点配置法确定滑模切换面的参数,根据滑模控制理论推出滑模面上的等效控制力,再选择等速趋近律确定实时控制阻尼力.仿真结果表明在时域和频域中,该滑模控制器性能较稳定,较被动及PID控制的座椅悬架系统其减振效果得到明显改善,具有较好的鲁棒性和跟踪性能.