车辆馈能悬挂系统滑模控制及能量管理策略研究

针对车辆传统主动悬挂系统高能耗的问题,以半车为研究对象,建立了一种4自由度馈能式悬挂系统;为解决馈能式减振器主动控制与能量回收不能并存的问题,设计了一种新型馈能式减振器,采用其力发生器进行主动控制,同时可用其馈能器回收能量。依据车辆典型行驶条件给出了基于控制执行率的车辆悬挂系统能量管理策略,以综合考虑馈能式悬挂系统的振动控制与能量回收。仿真分析与实车试验分析表明：与被动悬挂系统相比,所建立的基于滑模控制的馈能式悬挂系统的综合性能改善了22.7%,说明了该馈能式悬挂系统振动控制的有效性;依据行驶路面及行驶速度划分3种典型车辆行驶条件可以用来作为控制执行率实施大小的判别条件。     

履带车辆主动悬挂自校正控制研究

主动悬挂系统能使车辆的乘坐舒适性和机动性同时得到改善,其中执行机构和控制算法的优劣决定了主动悬挂系统的性能.履带车辆悬挂系统具有参数时变性,要使其在各种状态下都具有良好的减振效果,有必要使相应的控制系统具有变参数自适应功能.为此,该文运用衰减记忆递推最小二乘参数估计算法和广义加权最小方差自校正控制算法对系统进行控制,并利用压力伺服阀控制的液压缸作为执行器.理论分析和仿真结果表明,该文提出的控制系统是可行的,这种自适应自校正算法对系统中一些时变参数具有良好的适应性.     

电磁蓄能式自校正控制主动悬挂

主动悬挂能使车辆在各种行驶条件下的行驶平稳性和操纵稳定性同时得到改善,但现有的主动悬挂在执行机构上存在诸多问题,给使用带来了困难．文中提出将参数估计自校正控制器和永磁电机相结合,形成电磁蓄能式自校正控制主动悬挂,通过理论分析和仿真,证明了该系统的有效性和可行性．     

一种更合实际的车辆主动悬挂的研究

本文根据车辆的实际条件,提出了一种更合实际的车辆悬挂的次优主动控制策略。这种次优控制策略可以克服实现最优主动控制律的困难,具有较大的实用价值。仿真计算表明,所提出的主动控制律对改善车辆的减振性能有一定的效果。     

履带车辆悬挂系统磁流变阻尼振动控制分析

在建立履带式车辆悬挂系统两自由度运动微分方程的基础上,采用LQR控制算法仿真分析了某型履带车辆悬挂系统在实测六条不同路面激励输入下,全闭环反馈对整车振动的控制效果;结合Hrovat限界最优半主动控制算法和车辆悬挂系统振动的半主动控制策略,仿真分析了磁流变阻尼器对整车振动的控制效果,并与LQR控制结果作了比较;通过对比半主动控制力跟踪主动控制力的情况,分析了磁流变半主动控制能够很好地逼近主动控制的原因;得出了采用磁流变阻尼器实现履带车辆悬挂系统半主动振动控制的技术途径是可行的结论。     

车辆主动悬挂系统建模与性能仿真

提高车辆悬挂系统的悬挂性能 ,是减缓车辆行驶中受到的撞击震动、提高车辆行驶平顺性和工作可靠性的重要途径 .该文通过建立主动悬挂系统模型 ,运用超前补偿的伯德图设计方法进行设计 ,并对其进行了计算机仿真和结果分析 ,通过与传统的被动悬挂系统相比较证明 ,其性能明显优于被动悬挂系统 .     

电液式阻尼器对履带车辆平顺性影响研究

将天棚控制算法应用于履带车悬挂系统,对四分之一车模型做了含有弹簧、被动阻尼器和半主动阻尼器的三元素并联简化.推导出四分之一车的半主动控制算法数学模型,对半主动悬挂和被动悬挂做了仿真对比,探究了改变可调最值阻尼系数对车辆平顺性改变的影响.搭建了半主动臂的单轮悬架试验系统.仿真结果及单轮悬架试验结果均表明:半主动悬挂能够明显地降低车身的加速度、速度以及动行程,提高行驶平顺性,同时增大电液式阻尼器阻尼系数的极值差对提高车辆的平顺性有正向促进作用,而增大最大阻尼系数对平顺性的改善更加明显.     

基于磁流变液减振器的车辆悬挂半主动控制

磁流变液减振器,通过线圈电流改变磁场调节磁流变液在阻尼通道中的流动,实现对减振器阻尼力的控制.车辆悬挂系统由弹性元件、导向元件和减振器组成.基于磁流变液阻尼器的车辆悬挂半主动控制,采用二自由度1/4车体模型构建控制器模型.通过二次型最优控制LQR算法,根据极值原理导出最优控制律,以确定半主动减振器驱动器控制力.仿真表明,该控制器具有较好的稳定性和良好的减振效果.     

基于MRF-油气阻尼器的履带车辆半主动悬挂模型与分析

现代战争中悬挂系统对履带车辆机动性的意义非常重大,而刚度和阻尼系数同时可调的半主动悬挂将是悬挂系统发展的方向．文章设计了由油气弹簧和叶片式磁流变阻尼器组成的半主动悬挂的结构,并分别基于平板模型阻尼器和单气室高压气缸推导了阻尼力和刚度的计算公式,分析了影响因素．结论表明新的半主动悬挂系统刚度和阻尼系数可调范围能满足在不同路面工况下车辆对减振的要求,并具有Fail-safe功能．     

履带式车辆半主动悬挂的自适应控制

根据军用履带式车辆对悬挂系统的要求,对半主动悬挂1/4车模型进行了理论分析,在此基行础上对控制模型在有限带宽内进行了降阶简化.以振动加速度和悬架变形的加权二次型最小为控制性能指标,进行了线性高斯二次控制器(LQG)的设计,并以此作为模型参考自适应控制系统的参考模型.运用李雅谱诺夫稳定性理论设计了直接模型参考自适应控制系统(MRAC).仿真研究表明,MRAC能够适应悬架系统参数的变化,跟踪LQG控制的最优性能,该系统对路面变化和悬架系统参数变化均具有良好的自适应性和鲁棒性.     

加权系数对主动悬架车辆车身振动的影响研究

建立了4自由度主动悬架车辆动力学模型,设计了主动悬架的最优控制数学模型,并使用Matlab/Simulink对加权系数对车身振动的影响进行了分析和优化,使主动悬架的控制效果得到大幅改善.     

基于分散模糊控制的整车主动悬架平顺性联合仿真

应用联合仿真的方法研究了分散模糊控制在整车主动悬架控制策略中的应用.仿真结果表明,主动悬架系统可以大大降低车身的振动加速度;同时验证了分散模糊控制在整车智能控制策略中的可行性,为复杂系统的建模和仿真提供了新的思路和解决办法.     

装甲车辆电液伺服主动悬挂系统随机控制及台架实验研究

本文建立了电液主动悬挂系统的数学模型,基于随机最优控制理论,设计了最优控制器.在此基础上,利用最小范数法,详细研究了主动悬挂的次优控制规律.提出了一种取舍反馈变量的新方法--灵敏度分析法,解决了次优控制在工程应用中的反馈变量选择问题.利用研究的理论和方法,立足实际的车辆悬挂参数,设计了次优控制器,并进行了数值仿真和台架实验.结果表明,提出的次优控制策略和灵敏度分析方法是可行的;设计的次优控制器和最优控制器具有相当的控制效果,在低频区能大幅度衰减车体加速度和轮胎变形,对于改善装甲车辆的平顺性和稳定性有重要作用.     

军用车辆悬架系统预瞄控制现状与发展趋势研究

被动悬架系统的固有特性制约着军用车辆机动性的继续提升,为满足军用车辆不断增加的机动性战技指标,需要采用新的悬架形式。预瞄控制技术作为最有潜力的悬架控制技术受到悬架系统研究者的重视,实现预描控制悬架的关键技术包括:高速执行机构、传感器技术、路面辨识算法、节能问题、高性能微处理器、振动和控制理论、车辆动力学仿真技术。     

特种车辆振动半主动控制策略

针对提高特种车辆行驶舒适性对减小由路面引起的特种车辆振动的急需,建立特种车辆天棚阻尼半主动控制策略.基于多体系统传递矩阵法,分别建立1/2特种车辆被动控制和半主动控制悬架系统动力学模型;采用天棚阻尼控制策略建立基于簧载质量速度的半主动悬架负反馈控制方法,分别在频域与时域内进行响应特性分析,并与振动被动控制方法进行计算比较.结果表明:该方法可有效改善特种车辆振动情况,对特种车辆车体质心加速度、动行程和车轮质心动行程的振动控制十分有效.     

A New Damper for Tracked Vehicle Suspension

The passive suspension system of tracked vehicle is designed to get its suspension parameters based on a certain common velocity and a certain road surface roughness. Its performance optimization only exists in a certain operating mode without far-ranging adaptability. Holding the damper basic frame form and applying semi-active suspension system based on MR (magnetorheological) damper, the vehicle can keep its optimum efficiency between energy dissipation and vibration reduction in all kinds of operating modes. Theoretical analysis and experiments show that the damping performances provided by this MRF(magnetorheological fluids) vane damper are same as those provided by traditional damper, and the new damper has the better controllability and adaptability.     

履带车辆半主动悬挂系统建模与仿真

履带车辆半主动悬挂系统的建模,先作模型假设和简化,建立其系统二自由度振动模型.选定状态变量,得出悬挂系统状态方程和振动微分方程.利用线性最优控制的半主动控制算法算出控制力,并用Simulink对典型沙土路面激励下某型履带车辆半主动悬挂系统的响应仿真,结果表明该算法能很好控制车体位移和加速度.     

含惯容器的剪式座椅悬架动态特性研究

为改善重型商用车辆剪式座椅的减振性能以提高驾驶员的乘坐舒适性,设计由惯容器（Inerter）、弹簧和阻尼器组成的剪式座椅ISD（Inerter—Spring—Damper）悬架,分析液压缸马达液力式惯容器的结构组成、工作原理和减振特性．针对某三轴式重型运输车建立了含ISD剪式座椅的9自由度半车模型,基于MATLAB分别在时域和频域内对ISD剪式座椅和传统剪式座椅的振动响应进行了仿真分析．结果表明：ISD剪式座椅的时域振动响应明显小于传统剪式座椅,减小的幅度随车速提高而下降,体现了惯容器“通高频,阻低频”的减振特性;在人体敏感的频率范围,ISD座椅的频域振动响应明显小于传统剪式座椅,说明ISD座椅可以提高驾驶员的乘坐舒适性．