整车主动悬架解耦控制

由于车辆各个车轮受路面的激励,车辆簧上质量的振动耦合了各个车轮引起的振动。为使车辆有效减振,建立了带主动悬架的整车非线性模型并利用微分几何方法对该非线性模型进行解耦。经过解耦的悬架系统簧上质量的垂向、俯仰和侧倾振动互相独立,成为独立的线性子系统,从而可以实现对其单独控制。设计了减振控制律,对解耦的悬架系统减振。仿真结果表明,簧上质量各个方向振动大幅衰减,说明该控制方法是有效的。     

汽车主动悬架的整车控制方法及仿真研究

为了提高车辆主动悬架系统的性能,改善车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性,针对汽车主动悬架整车控制方法问题,以1/4车体模型,基于8板块的整车控制算法(Octa-Plate Control Method,OPCM),对汽车主动悬架整车控制方法进行了探讨,并进行了仿真性研究.仿真结果表明:OPCM对车辆的垂直运动和车辆姿态控制都是非常有效的.同时,这种算法仅需要测量每个驱动机构未端的加速度,需要的传感器少,实现非常简单.因此,是一种较为理想的低成本控制算法,从而具有更大的实用价值.     

基于LMI的汽车主动悬架防侧翻H_∞控制

提出了一种基于主动悬架的H∞控制策略。在Matlab/Simulink环境下进行了仿真计算,仿真结果表明:采用所提出的H∞控制策略,可以有效地降低汽车非直线行驶时的侧倾角以及侧倾角速度,提高汽车的侧翻稳定性,降低汽车侧翻事故发生可能性。     

基于随机次优控制的汽车电动助力转向与主动悬架集成控制

将汽车电动助力转向系统(EPS)模型、转向模型和主动悬架系统(ASS)模型相结合，建立了整车系统的动力学模型。设计了输出反馈随机次优控制策略，实现了汽车EPS和ASS的集成控制。在Matlab／Simulink环境下进行了仿真计算，仿真结果表明，采用所提出的集成控制策略，不仅能有效改善EPS的轻便性，而且使得ASS具有很好衰减路面振动、抗侧倾和抗俯仰的能力，从而显著提高了汽车操纵稳定性、安全性和平顺性等综合性能。     

汽车主动悬架与转向系统的模糊参数自调整集成控制

建立了汽车主动悬架与转向控制系统半车集成模型。应用模糊逻辑控制理论，提出一种带参数的自调整模糊方法，设计了汽车主动悬架与转向系统模糊参数自调整集成控制器，该控制系统当偏差变小或变大时，调整因子总能确保系统稳定，适合工程应用。通过对汽车主动悬架与转向控制系统试验仿真表明，实行模糊参数自调整集成控制后，汽车的整车平顺性、操纵稳定性和安全性等综合性能指标明显优于汽车主动悬架与转向系统LQG集成控制。     

基于LQ控制的汽车主动悬架控制方法研究

在考虑座椅、乘客等因素对汽车舒适性影响的基础上,本文建立了一种适应汽车主动悬架控制研究的多自由度车辆立体模型.在此模型基础上,运用LQ控制方法设计了控制器.本文的研究结果显示在选择合适的汽车模型后,即使采用低自由度控制器及其常规的控制方法,也能得到令人满意的结果.     

基于混合鲁棒控制的电磁主动悬架动力学分析

基于主-转矩跟踪环路结构设计了一种H2/H∞混合控制策略对电磁主动悬架进行动力学控制。首先,设计了主-转矩跟踪环路的结构,在此结构中,主环路基于整车悬架模型采用H2/H∞混合控制策略计算电磁作动器的需求转矩。将车身加速度、悬架工作行程以及轮胎动位移作为H2性能指标,而悬架工作行程和需求转矩则是H∞的性能指标;转矩跟踪环路通过滑模控制来操控三相电机跟踪需求转矩。最后在MATLAB/Simulink软件环境下进行了仿真,结果表明应用本控制策略的电磁主动悬架可以显著提升驾乘舒适性,同时也具备良好的鲁棒性。     

基于H∞控制的车辆座椅主动悬架系统

建立了四自由度的“车-椅-人”悬架系统的力学和数学模型,运用H∞鲁棒控制理论设计了车辆座椅主动悬架系统的鲁棒控制器。并且用MATLAB软件包及Robust-Control-Toolbox对座椅悬架系统进行了仿真分析。仿真结果表明：鲁棒控制策略能很好地抑制座椅主动悬架系统的垂直振动加速度,其减振幅度在共振频率附近能达到50～60％,大大提高了乘坐舒适性。并且,该系统能够承受一定的模型参数不确定性,具有良好的鲁棒稳定性。     

汽车主动悬架与电动助力转向的集成最优控制

建立整车悬架与电动助力转向集成动力学模型,并设计LQG最优控制器。通过在Matlab／Simulink环境下进行仿真运算,其结果表明,采用所提出的控制策略,不仅使汽车的侧倾角速度、悬架动挠度和轮胎动位移有所改善,而且使车辆的行驶平顺性、操纵稳定性有所提高。     

汽车主动悬架与电动助力转向的集成最优控制

建立整车悬架与电动助力转向集成动力学模型,并设计LQG最优控制器。通过在Matlab/Simulink环境下进行仿真运算,其结果表明,采用所提出的控制策略,不仅使汽车的侧倾角速度、悬架动挠度和轮胎动位移有所改善,而且使车辆的行驶平顺性、操纵稳定性有所提高。     

基于Simulink的主动径向转向架控制方法研究

基于MATLAB中的Simulink模块,对主动径向转向架的控制系统建立有效的仿真模型。由于该控制系统的时变性与非线性等特点,在仿真过程中采用了PID控制方法、模糊控制方法以及混合型模糊-PID控制方法。经比较分析表明,采用混合模糊-PID控制方法的控制系统调节时间较短,阶跃响应较快,稳定性更好。     

基于多自由度车辆模型的主动悬架研究

通过对模型频域特性的分析，研究了发动机及前后座椅对车辆模型的影响，提出了一种新的多自由度车辆模型，基于该模型应用LQ理论对主动悬架的控制器进行设计，对基于不同车辆模型设计的不同控制器的控制效果进行比较研究，提出了一种较理想的主动悬架控制策略。     

PID-Fuzzy混合控制汽车主动悬架

建立了一个基于PID-Fuzzy混合控制的汽车主动悬架系统模型。该模型是一个四自由度的线性系统,受到了路面的不规则激励。主动控制是PID控制和模糊控制两种控制方法的叠加。PID控制使用车身的垂直加速度作为输入变量,模糊控制作为PID控制的补充,以车身旋转角加速度和旋转角速度作为输入变量。仿真结果显示文章提出的主动悬架系统对于车身的减振是非常有效的。     

基于状态反馈的主动转向控制

通过对前轮主动转向结构形式的分析和简化,建立了状态空间形式的主动前轮转向动力学模型。并以转向盘转角、横摆角速度和侧偏角为优化目标,设计了线性二次型调节器控制。通过横摆角速度和质心侧偏角的共同反馈,控制电动机助力转角,实现主动转向。控制过程中,设计状态观测器对难以直接测量的质心侧偏角信号进行估计,满足系统对反馈信号的需求。利用Matlab对转向路径跟踪过程及遭遇侧向风作用工况的仿真分析表明,通过横摆角速度和侧偏角的反馈控制,将横摆角速度控制在理想的范围,质心侧偏角被限制在车轮的线性范围内,有效地改善整车的转向特性,提高汽车的操纵稳定性。     

有源静电悬浮系统的变预载控制

在基于静电悬浮轴承的惯性仪表中,为了保证系统的承载能力,需要选取很高的预载电压;而为了提高惯性仪表的精度,希望选取较低的预载电压以减小电场干扰力矩。为解决此问题提出了一种固定低预载与连续变预载相结合的控制方案,通过将被控对象精确反馈线性化和增益补偿后,能够保证系统性能基本不受预载电压变化的影响。实验表明,系统的预载电压降低了56.7%,高压放大器的功耗降低了45.3%。     

基于CarSim的悬架与转向系统仿真模型开发

利用车辆动力学建模仿真软件CarSim联合Matlab/Simulink建立了电动助力转向(EPS)和半主动悬架(SAS)系统仿真模型。将车辆底盘EPS和SAS系统分为4个模块单独建模,结合CarSim系统模型,构架出一个完整的车辆模型。模型的各个模块相互独立,便于构建硬件在环仿真系统,研究EPS和SAS系统各部分对车辆操纵稳定性和行驶平顺性的影响情况。仿真结果表明:开发的EPS和SAS系统仿真模型能够实现提供转向助力和调节悬架阻尼力的作用。     

无轨胶轮车主动转向控制策略仿真研究

为解决无轨胶轮车转向系统转向沉重、稳定性差、能耗高等问题,引入线控主动转向系统。通过Car Sim建立线控转向整车动力学模型,采用横摆角速度反馈控制策略,在Simulink中搭建控制框图。最后通过对开路面实验和双移线实验仿真,并与传统转向系统进行对比分析,结果表明,线控主动转向系统可显著改善无轨胶轮车的转向特性。     

车辆电动静液压主动悬架内模PID控制研究

为了降低响应时间对基于电动静液压作动器(Electro Hydrostatic Actuator,EHA)的主动悬架动态性能的影响,设计了EHA主动悬架的内模PID控制器。建立了EHA作动器的动态数学模型,在对作动器高阶模型进行一阶简化的基础上,设计了内模控制器;通过对该控制器进行泰勒级数一阶展开,导出了PID控制器的参数表达式,并整定了PID参数。搭建了EHA主动悬架的内模PID控制仿真模型,并进行了仿真分析。结果表明,内模PID控制能使EHA作动器输出的主动力在响应时间上得到较好的控制,明显改善了主动悬架的动态性能。