汽车主动悬架系统LMS自适应控制技术研究

根据汽车行驶平顺性和操纵稳定性的评价方法，确定簧上质量的加速度、车轮与地面问的动载荷以及簧上、簧下质量的动挠度为评价指标。选择LMS自适应滤波算法，通过调整自适应滤波器的权系数使二次性能指标达最小，针对简化的车辆模型，将被动悬架系统与LMS自适应主动控制悬架系统相对比，结果分析表明LMS自适应主动控制策略理论上在悬架系统中的应用是切实可行的，悬架系统性能明显提高。     

电动汽车悬架系统振动特性研究

悬架系统的振动特性是衡量车辆性能的重要指标,影响着车辆的行驶平顺性和乘坐舒适性。本研究建立了前悬架系统二自由度振动模型,将车身垂直加速度、悬架动挠度和车轮相对动载作为振动分析响应量,在不同路面等级、不同速度和不同非簧载质量的条件下,用虚拟激励法进行研究分析。研究表明:随着路面等级的降低,车辆行驶速度越快,非簧载质量增加,则电动汽车的振动越强;在所研究的3个响应量中非簧载质量的增加对振动的影响较小;在0～5 Hz内各响应量的功率谱密度均有显著变化,在2～3 Hz内达到峰值。     

水下机器人抗积分饱和控制及主动容错控制方法

针对自主式水下机器人(AUV)推力饱和时一般模型控制器控制性能下降问题,提出了基于平滑变参数条件积分法的抗积分饱和控制方法.为适应AUV因抛载等引起的动力学性能变化,提出了一种基于抗积分饱和一般模型控制的主动容错控制方法,同时还研究了传感器故障问题并提出了一种传感器故障容错控制方法.进行了"海狸"号水下机器人试验样机的仿真及水池实验,实验结果验证了所提出的抗积分饱和控制方法的有效性,也验证所提出的容错控制方法在AUV发生故障及动力学性能变化时可有效减小速度、角速度跟踪误差.     

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...     

基于模糊PID控制策略的二自由度半主动悬架仿真研究

通过MATLAB软件建立基于二自由度半主动悬架动力学仿真模型,计算簧载质量速度及其变化率作为半主动悬架控制的输入量;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.计算结果表明:采用模糊PID控制器在各不同车速阶段对改善悬架的总体性能有明显作用,车身垂直加速度、悬架动行程、轮胎动行程在低速阶段改善突出,性能分别提升6.7%,4.1%,4.5%.     

变体飞行器传感器故障在线主动容错控制

为保证变体飞行器在传感器故障情况下的稳定飞行性能和良好跟踪效果,提高故障诊断准确度和容错控制能力,针对变体飞行器传感器故障诊断与容错控制问题,提出一种基于考虑属性可靠度的置信规则库(BRB-r)专家系统在线主动容错控制方法。首先,给出变体飞行器的气动参数模型和纵向非线性动力学模型,综合考虑外界扰动和传感器故障,利用最小二乘拟合方法和雅克比线性化方法,建立变体飞行器的切换线性变参数(LPV)故障模型;然后,基于BRB-r专家系统构建变体飞行器传感器故障诊断与容错控制模型,通过统计方法对传感器监测指标进行可靠性分析,并引入证据推理(ER)解析算法,提高故障诊断精度和容错控制效果;最后,利用基于投影算子的协方差矩阵自适应优化策略(P-CMA-ES)算法优化故障诊断与容错控制模型,降低系统的复杂度,提高了故障诊断效率。仿真结果表明,变体飞行器传感器故障诊断精度能够达到98.75%,当传感器故障程度小于50%时,所提方法能够有效克服传感器故障和外界扰动,保证变体飞行器的稳定飞行,具有较强的容错控制能力和鲁棒性能。     

主动液压悬架建模及最优控制

对一种液压悬架进行了动力学建模,并构建了控制执行机构的控制量与车辆实时状况之间的关系。根据最优控制理论,设计了液压主动悬架二次型最优(LQR)控制器,分析了系统在随机激励条件下的时域响应和频域响应。仿真结果表明:与被动悬架相比,最优控制的液压主动悬架在低频共振区能有效控制车身垂直加速度、悬架动扰度和轮胎动载荷。     

高速摆式列车机电式倾摆机构的容错控制

提出倾摆机构控制系统的主动容错控制技术和容错控制的构成图.用硬件冗余技术作为控制器的容错控制;利用状态反馈控制器重构方法推导出系统故障时控制律的重构;得到系统传感器故障时控制反馈增益的重构公式.介绍执行器故障的时的容错控制方法.     

基于模糊PID控制器的麦弗逊悬架联合仿真研究

通过实验测出磁流变阻尼器在不同电流作用下的力与速度关系的阻尼系数特征数据,并将所得阻尼数据导入麦弗逊悬架多体动力学模型;计算簧载质量速度及其变化率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;在MATLAB中搭建悬架系统联合仿真模型。仿真计算结果表明:在各不同车速阶段,采用模糊PID复合控制器均对改善悬架的总体性能有明显作用;且车身垂直加速度、悬架动行程及车轮侧向滑移量在低频阶段改善突出,提升了整车在不同车速范围内的乘坐舒适性与操作稳定性。     

考虑传感器故障的柔性航天器自适应积分滑模主动容错控制

针对考虑传感器故障的柔性航天器姿态系统,提出了一种主动容错控制方法.首先,通过对测量输出进行滤波,将传感器故障转化为执行器故障形式;接着,设计一个基于未知输入观测器的自适应故障估计观测器,对未知故障进行辨识,同时,采用了一个故障检测观测器,对故障的发生进行检测;然后,利用故障估计信号对系统输出进行调节,结合自适应积分滑模和线性矩阵不等式技术设计输出反馈容错控制器;最后,对所设计的主动容错控制方法进行仿真,验证了所提方法的有效性.     

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。     

车辆座椅次优控制主动悬架设计及分析

为了进一步提高车辆乘坐舒适性,同时有效地解决线性二次型高斯最优控制器在实际应用中存在的待测状态变量多、路面参数获取困难、应用成本高等问题,基于1/4车辆座椅主动悬架系统模型,设计了一种基于次优控制理论的车辆座椅主动悬架,并对不同待测状态变量下的车辆座椅次优主动悬架的性能进行了探讨,进而得到了基于次优控制理论的车辆座椅主动悬架的最优控制策略.在此基础上,通过与传统车辆座椅被动悬架、最优控制主动悬架进行对比分析,对所设计的座椅次优控制主动悬架的应用效果进行了验证,为车辆座椅主动悬架系统设计提供了一种新的技术思路.     

Study on preview control method of active suspension based on a half-car model

Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ,ｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｓｏｆｍｏｄｅｒｎｃａｒ,ｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｃａｒｆｏｒｅｘａｍｐｌｅｒｉｄｉｎｇｃｏｍｆｏｒｔａｎｄｇｏｏｄｈａｎｄｌｉｎｇｅｔ...     

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。     

考虑时滞的磁流变半主动悬架控制

为改善车辆的舒适性,对考虑时滞的磁流变半主动悬架控制进行研究.首先根据鲁棒控制理论设计出能够获得悬架期望控制力的H∞控制律,然后建立能够反映期望控制力与控制电压关系的逆模型,实现主动控制到半主动控制转变.在控制策略中,针对控制系统存在的时滞问题,分别设计时滞独立和时滞依赖两个稳定性条件下的控制律;针对磁流变阻尼器难以建...     

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.     

主动悬架系统随机次优控制

研究随机次优控制主动悬架对于平顺性的影响,介绍了求解随机次优控制反馈增益矩阵近似值的方法,对于实际控制系统,设计了控制规律,并进行了系统仿真计算,主动悬架与被动悬架汽车系统垂直方向运动响应的对比分析结果表明：主动悬架降低了悬挂质量的加速度。     

Linear Quadratic Integral Control for the Active Suspension of Vehicle

The quarter model of an active suspension is established in the form of controllable autoregressive moving average （CARMA） model. An accelerometer can be mounted on the wheel hub for measuring road disturbance; this signal is used to identify the CARMA model parameters by recursive forgetting factors least square method. The linear quadratic integral （LQI） control method for the active suspension is presented. The LQI control algorithm is fit for vehicle suspension control, for the control performance index can comprise multi controlled variables. The simulation results show that the vertical acceleration and suspension travel both are decreased with the LQI control in the low frequency band, and the suspension travel is increased with the LQI control in the middle or high frequency band. The suspension travel is very small in the middle or high frequency band, the suspension bottoming stop will not happen, so the vehicle ride quality can be improved apparently by the LQI control.     

基于ADAMS的主动悬架控制研究

为了减少车辆控制系统的研发成本,近年来虚拟仿真技术在车辆控制系统的开发研究中得到了广泛的应用.以某皮卡车为研究对象,运用ADAMS/view软件建立了包括前后悬架、轮胎、车身、转向系和人-椅系统等在内的整车多刚体动力学模型,并对建模中的若干关键问题进行了详细的论述.利用ADAMS/view中的控制工具箱设计了基于PID控制策略的主动悬架控制系统,对其进行闭环系统仿真,通过不断修正控制参数直至得到满意的控制效果.将采用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性能对比,结果表明，主动悬架系统有效地改善了车辆的行驶性能.     

高峰期电能传输中断的Petri网控制方案

传统的电能传输系统作为智能电网的基础核心主体,其运行的稳定性将直接影响智能电网的整体性能。特别是高峰供电阶段,电能传输系统必须具备较强的故障自愈能力。文章针对传统电能传输系统的基本结构及其监督控制系统,给出其Petri网形式化定义;通过对模型的分析,提出一套故障检测及定位方案;针对高峰用电期,提出一套优化的故障恢复方案,在保证系统具有较强自愈能力的同时,尽可能提高应急线路的利用率和系统故障的可恢复率。最后,通过一个实例对提出的方案进行说明并分析。