车辆磁流变半主动悬架GSA-LQG控制研究

针对传统的线性二次型高斯(Linear Quadratic Gaussian, LQG)控制器存在各加权矩阵系数不易确定等问题,对于车辆磁流变半主动悬架设计了基于引力搜索算法(Gravity Search Algorithm, GSA)的线性二次型高斯(GSA-LQG)控制。以悬架各性能指标为目标函数,采用引力搜索算法对加权矩阵系数进行寻优。选用磁流变阻尼器(Magnetorheological Damper, MRD)作为悬架的半主动部件,同时建立二自由度的1/4车辆磁流变半主动悬架系统模型。以随机路面激励作为输入,在MATLAB/Simulink软件中分别对被动悬架控制、基于LQG控制的车辆磁流变半主动悬架和基于GSA-LQG控制的车辆磁流变半主动悬架进行仿真分析,结果表明,基于GSA-LQG控制的车辆磁流变半主动悬架具有更好的舒适性能和安全性能。     

基于磁流变阻尼器的车辆半主动悬架GA-LQR的研究

传统的线性二次型最优控制(LQR)策略可提升车辆乘坐舒适性及操作稳定性,因此广泛应用在车辆半主动悬架中.对车辆半主动悬架用磁流变阻尼器(MRD)进行阻尼特性试验,并采用Bouc-Wen模型建立MRD的力学模型.为确定Bouc-Wen模型中的未知参数,利用遗传算法(GA)对其进行参数辨识.结合所辨识的Bouc-Wen模型,建立1/4车辆磁流变半主动悬架模型.针对LQR控制器存在的加权矩阵Q和R的取值易受主观因素影响的问题,设计了一种基于遗传算法的线性二次型最优控制(GA-LQR)控制器.以随机路面激励作为输入,分别对被动悬架、基于LQR的磁流变半主动悬架和基于GA-LQR的磁流变半主动悬架进行仿真分析,结果表明,基于GA-LQR的磁流变半主动悬架具有更好的乘坐舒适性及操作稳定性.     

车辆半主动悬架的LQG控制与仿真研究

在建立路面和1/4车辆模型的基础上,应用最优控制理论对车辆悬架进行了LQG半主动控制,将被动、半主动悬架的车身加速度、悬架动挠度及轮胎动位移指标进行了对比分析.仿真结果表明,采用LQG控制的半主动悬架对车辆行驶平顺性和乘坐舒适性具有良好的改善效果.     

基于Simulink的车辆半主动悬架建模仿真及控制器设计

本文在车辆半主动悬架系统的基础上为研究对象,建立1/4车辆模型,利用线性二次最优控制理论进行控制器设计,并在Simulink中建立系统模型进行车辆动力学的仿真,通过半主动悬架系统仿真结果与被动悬架系统进行比较分析车辆的相关性能的改善状况。     

车辆悬架自适应模糊半主动振动控制系统的研究

建立了4自由度车辆半主动悬架系统模型，并采用自适应模糊控制方法对系统进行控制。通过性能仿真计算和实车道路试验，验证了自适应模糊半主动悬架系统在减少振动、提高车辆受路面激励时的舒适性方面明显优于被动悬架。     

基于模糊控制的汽车半主动悬架的仿真研究

建立了1／4车体二自由度的液压半主动悬架模型及动力学模型。设计了用于该半主动悬架的模糊控制器，应用Matlab／Simulink控制系统仿真软件，以正弦信号作为路面输入信号对1／4汽车液压半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半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。     

装备可控悬架的整车虚拟样机协同仿真

可控悬架作为现代车辆的关键部件之一,对车辆的平顺性有重要影响。本文基于ADAMS和MATLAB/SIM-ULINK分别建立了装备可控悬架的整车动力学模型及整车半主动悬架控制模型。通过两个模型联合对某装备可控悬架的整车进行了仿真分析,结果表明半主动悬架可减小车辆振动,改善车辆的平顺性。该方法避免了建立整车动力学方程及推导传递函数,为复杂机械系统的控制与仿真提供了新思路。     

汽车座椅悬架振动的模糊控制研究

建立了车辆座椅悬架系统和路面输入模型,应用模糊控制理论,对车辆座椅半主动悬架模糊控制器进行设计,并在Matlab/Simulink环境下对此模糊控制器进行了仿真,将它与被动悬架以及用模糊控制器控制的半主动悬架做了比较及性能分析.仿真结果证明,相对于其他两种悬架来说,具有模糊控制器作用的半主动悬架在改善座椅悬架振动加速度、速度和乘坐舒适性方面有明显效果.     

基于T-S模型和PID控制的车辆半主动悬架仿真比较研究

路面的不平度是行驶的车辆所受主要激励源之一,因此,把积分白噪声随机路面输入模型的建立作为基础,建立了四分之一车辆2自由度半主动悬架的运动微分方程。在此基础上,设计了车辆半主动悬架系统PID控制器;针对车辆半主动悬架运动存在非线性的特点,运用T-S模糊控制理论,构建了车辆二自由度半主动悬架系统的T-S模型。运用MATLAB/Simulink仿真软件,实现了PID控制和T-S模糊控制仿真模型并输出其仿真比较图形,进行了两种控制算法的车辆平顺性性能评价指标的均方根值的比较分析,结果表明所设计的T-S模糊控制器在提高车辆的平顺性方面,与PID控制相比,控制效果有了明显的改善。     

基于道路友好性的重型汽车半主动空气悬架联合仿真

以车辆的道路友好性及操纵稳定性为研究目标,针对某重型汽车阻尼可调式半主动空气悬架,通过试验得到空气悬架刚度曲线。采用阻尼可调式减振器,利用ADAMS/View建立了车辆1/4动力学模型。在Matlab中设计了模糊控制器,利用滤波白噪声法实现了对随机路面激励的仿真模拟。通过联合仿真,对悬架的道路友好性进行分析。结果表明,采用模糊控制阻尼可调式半主动空气悬架与被动悬架相比,轮胎动变形均方根值降低了5.81%,道路破坏系数降低了12.38%,悬架的动位移降低了13.33%,道路友好性及操纵稳定性得到很大程度的提高。     

基于MATLAB最优控制车辆半主动悬架研究及仿真

车辆悬架系统对整车乘坐舒适性和操纵稳定性起着至关重要的作用。通过建立路面白噪声模型和1/4车辆模型,应用线性最优反馈策略设计出状态反馈控制器,充分利用MATLAB/Simulink仿真平台对半主动悬架和被动悬架的各项性能进行了仿真,并作了对比。结果表明,较被动悬架,采用半主动悬架时车身加速度、悬架动挠度、车轮动载荷均有不同程度的减小,进一步说明了半主动悬架的优越性。     

改进粒子群算法在LQR半主动悬架的应用

针对车辆半主动悬架LQR控制中Q矩阵和R矩阵往往由经验取值的问题,提出一种基于改进粒子群算法的LQR控制方法。该算法采用随机惯性权重代替了传统粒子群算法的固定惯性权重,提高了求解精度和效率,得到了更加具有适应性的LQR控制矩阵系数。为验证此方法的有效性,基于天棚阻尼模型建立1/4车被动悬架模型和半主动悬架模型,利用线性二次最优控制建立LQR控制器,并利用优化算法得到新的控制矩阵。通过仿真对比被动悬架、LQR控制的LQR半主动悬架、改进粒子群算法优化后的优化LQR悬架的各项性能参数,发现优化LQR悬架在悬架动挠度没有受到影响的前提下,使车辆的垂向加速度和轮胎动载荷得到有效降低,提高了车辆的行驶平顺性和操纵安全性。     

电流变阻尼悬架的半主动控制分析

在介绍电流变液基本特性的基础上,提出了基于电流变阻尼悬架的半主动控制.并建立了1/4车辆动力学模型,给出了悬架系统的状态空间方程.依据随机线性最优控制理论,以车身加速度、悬架动行程和轮胎动位移的加权二次型最小为控制性能指标,设计了LQG控制器;依据模糊控制理论,设计了二输入单输出的模糊控制器,根据经验和理论分析制定了模糊控制规则.运用Matlab/Simulink进行了悬架半主动控制的建模和仿真分析.仿真结果显示,与被动控制相比,半主动控制有很好的控制效果,车身加速度下降超过40%,显著地改善了车辆的平顺性.     

基于模糊控制的半主动空气悬架对平顺性影响的仿真分析

以半主动空气悬架系统为研究对象,建立l,4半主动空气悬架的模糊控制模型,并对其进行仿真分析,结果表明模糊控制的半主动空气悬架在提高车辆乘坐舒适性和降低轮胎动载荷方面有明显效果,达到了改善汽车行驶平顺性的目的.     

基于AMESim的馈能式半主动悬架仿真研究

提出了一种基于EHA的车辆馈能式半主动悬架结构,并针对车辆在振动较小的状态下电能无法得到有效回收的问题,引入了Boost升波斩压电路对馈能电压进行泵升。在AMESim软件中建立了1/4车辆EHA半主动悬架模型。同时,在MATLAB/Simulink中设计了半主动悬架LQG最优线性二次控制器以及Boost电路仿真模型。利用AMESim与MATLAB/Simulink软件,对EHA半主动悬架能量回馈特性以及车辆行驶平顺性进行了联合仿真研究。结果表明,在LQG控制下EHA半主动悬架有效地降低了车身加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷,从而提高了车辆的乘坐舒适性与行驶安全性;同时在Boost电路泵升作用下,馈能电压得到了有效回收。     

"惯容-弹簧-阻尼"半主动悬架鲁棒控制研究

为有效协调车辆乘坐舒适性与行驶安全性,引入"惯容-弹簧-阻尼"(Inerter-Spring-Damper, ISD)结构,并与"弹簧-可调阻尼"构成两级串联式新型半主动悬架结构。为验证该结构的合理性,首先在AMESim中构建了ISD半主动悬架模型,并采用MATLAB/Simulink建立了路面模型和鲁棒控制器模型,然后对ISD鲁棒控制半主动悬架进行了联合仿真分析。结果表明,与ISD悬架相比,ISD鲁棒控制半主动悬架明显衰减了车身垂直振动,抑制了车轮共振,提高了轮胎接地性能,协调了车辆的乘坐舒适性与行驶安全性之间的矛盾。     

基于ADAMS的载重汽车半主动悬架磁流变减振系统研究

为改善车辆悬架系统的刚度和阻尼特性,通过分析载重汽车半主动悬架系统的运动,建立了半主动悬架磁流变减振器阻尼力设计模型,确定了磁流变阻尼器的结构参数、控制策略,应用ADAMS软件仿真分析了磁流变连续可变阻尼半主动悬架的动力学响应。仿真结果表明,磁流变阻尼器具有很好的阻尼减振效应。利用磁流变液体的表观黏度随外加磁场变化阻尼可变的特性,控制半主动悬架的刚度和阻尼规律,实现了载重汽车的自适应减振,有效改善了车辆的行驶平顺性及操纵稳定性。     

基于ADAMS和MATLAB的汽车悬架系统仿真分析

文中对汽车半主动悬架系统的仿真分析采用了ADAMS和MATLAB联合仿真方法.在ADAMS中建立了1/4汽车悬架的动力学模型,然后用MATLAB软件建立汽车半主动悬架的阻尼控制模型,通过改变阻尼系数减小汽车的垂直振动.在MATLAB/SIMULINK中建立采用模糊逻辑控制的控制系统模型,分析汽车车身垂直方向的加速度,来达到汽车行驶的平顺性.ADAMS和MATLAB联合仿真方法为汽车动力学仿真提供了一种新途径.     

基于ADAMS与Matlab的半主动悬架联合仿真研究

利用多体动力学软件ADAMS建立了悬架的机械系统模型,运用MATLAB设计了基于模糊算法的半主动悬架控制器,基于ADAMS／View和Matlab／Simulink对半主动悬架进行了联合仿真。仿真结果表明,基于模糊控制的半主动悬架能够很好地降低车身加速度、悬架动挠度及车轮动位移,较大地改善了车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。     

车辆磁流变半主动空气悬架模糊滑模控制研究

为进一步提高车辆行驶过程中的平顺性,提出了一种半主动空气悬架模糊滑模控制策略.对空气悬架系统所用的磁流变阻尼器(Magnetorheological Damper,MRD)进行力学性能试验,利用遗传算法对磁流变阻尼器的改进双曲正切模型进行参数辨识.对空气弹簧建立刚度模型,基于改进双曲正切模型,建立1/4车辆磁流变半主动空气悬架系统模型.针对空气悬架系统的不确定性,建立基于模糊控制的滑模变结构控制策略;通过调整滑模控制的边界层,有效地抑制抖振对控制精度的影响,从而确保了系统的稳定性.以随机路面激励作为输入,分别对被动空气悬架、基于模糊PID控制和基于模糊滑模控制的半主动空气悬架进行仿真分析,结果表明基于模糊滑模控制的半主动空气悬架具有更好的减振性能和乘坐舒适性.