基于扰动补偿的多轴车辆主动悬架自适应模糊动态滑模控制策略研究

针对某型六轴特种车辆改善行驶平顺性并保障其任务用途的要求,文中建立了半车主动悬架多体系统动力学模型.以自适应理想天棚阻尼悬架为参考,采用模糊切换增益调节的动态滑模理论进行控制器设计;利用观测器进行扰动补偿;并通过李雅普洛夫方法证明闭环系统稳定性.提出一种基于扰动补偿的自适应模糊动态滑模控制策略.仿真结果表明,新型多轴车辆主动悬架控制器成功抑制了滑模控制的高频抖振问题,相对于传统控制方法具有更好的性能表现.     

位移相关减振器对车辆悬架特性的仿真研究

针对减振器在高频激励下存在的发热问题,提出了一种阻尼特性与位移相关的叶片式减振器,即在减振器静平衡位置设计附加通道,改变减振器的阻尼特性,以降低发热功率.利用MATLAB/Simulink建立了二自由度悬架振动模型,在特定频率的路面激励下针对不同的附加通道尺寸对车身加速度、悬架动挠度及减振器发热功率进行了仿真分析.结果表明：在车辆悬架上用阻尼特性与位移相关的减振器,可以有效地降低发热量.     

车辆悬架行驶平顺性全状态反馈主动控制

本文基于车辆的1／2线性模型探讨了车辆悬架行驶平顶住的全状态反馈控制，仿真计算结果表明，采用状态反馈县化控制可以有效地提高车辆的行驶平顺性．不论是随机激励还是确定性扰动，其各项评价指标都得到了显著地改善．     

汽车空气悬架平顺性仿真研究

基于整车模型和路面模型,进行了空气弹簧麦弗逊悬架和螺旋弹簧麦弗逊悬架的仿真研究及电控空气悬架在不同路面下最优阻尼匹配特性的主动控制研究.结果显示,在减振器成本不大的情况下,空气悬架在汽车平顺性方面有很大优势,电控空气悬架的最优阻尼匹配特性的研究为其控制策略的研究提供一定的理论基础.     

越野车辆可控悬架及其控制理论的发展现状

可控悬架可以使越野车辆兼顾越野行驶和道路行驶。可控悬架可分为车高控制、主动、半主动和慢主动悬架。对于越野车辆而言,慢主动悬架最适合实际应用。可控悬架控制方法随着现代控制理论的发展而发展,并出现了一些由多种原有控制理论相互结合而成的新控制方法。目前,在军用和民用越野车辆上,可控悬架的研究与开发仍处于试验阶段。     

基于交互式多模型无迹卡尔曼滤波的悬架系统状态估计

为有效解决复杂行驶工况下非线性悬架系统运动状态无法精确获取的难题,实现模型参数不确定以及时变路面激励工况下悬架状态精确估计的目标,开展了悬架系统状态估计研究.在路面激励模型和非线性悬架系统模型的基础上,结合交互式多模型算法与基于马尔可夫链的蒙特卡洛理论,设计了考虑模型参数不确定以及时变路面激励工况下多模型交互无迹卡尔曼...     

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.     

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.     

汽车磁流变半主动悬架系统自适应反推跟踪控制

针对汽车磁流变半主动悬架系统非线性和模型不确定性所引起的控制稳定性及优化问题,考虑被控悬架综合控制目标的安全约束,建立1/2车辆悬架系统的非线性动力学模型。基于被控悬架系统与参考轨迹之间的跟踪误差,使用自适应反推方法和Lyapunov理论,设计被控悬架系统的磁流变阻尼器控制输入函数,提出基于投影算子的自适应控制律,进而设计一种能够处理安全约束问题的自适应反推控制器;为验证所提出控制策略的可行性和有效性,基于Matlab/Simulink建立磁流变悬架控制系统的仿真模型,并分别在随机路面和凸块路面上对该控制策略进行仿真验证。仿真结果表明,所提出的自适应反推控制策略能使磁流变悬架车辆在行驶稳定性方面具有较好的全局渐进稳定性,并能明显提高车辆行驶平顺性,满足悬架系统各方面的安全约束。     

基于ADAMS的滚珠丝杠式ISD悬架平顺性仿真研究

为解决Ⅰ型ISD悬架存在的惯容器"击穿"现象,提出Ⅱ型ISD悬架,以提高ISD悬架实用性能.基于Pro/E和ADAMS联合建模,通过ADAMS和MATLAB联合仿真,对滚珠丝杠式ISD悬架平顺性进行仿真分析.对正弦输入、随机路面输入和阶跃输入作用下的ISD悬架动态性能进行初步研究.结果表明:与传统被动悬架相比,提出的Ⅱ型ISD悬架可以有效降低车身垂直振动加速度.     

基于卷积神经网络的路面识别及半主动悬架控制

路面对车辆的平顺性、操纵稳定性有直接影响,实时获取路面信息对提升车辆性能具有重要意义。针对传统路面识别方法中难以精确识别多种路面类型的问题,采用卷积神经网络对路面类型进行识别,并根据不同路面输入下悬架系统的输出响应来调整控制器参数,使可控悬架在不同路面下均保持最优性能。建立车辆1/4半主动悬架模型;搭建卷积神经网络基本结构并通过所采集的4种典型城市和非城市路面图像对网络进行训练以及测试;采用遗传算法求取沥青路、弹石路、砂石路、水泥路4种不同路面激励下悬架的最优控制参数;根据路面识别结果及优化结果实现悬架控制参数的自适应调整。仿真结果表明:基于卷积神经网络的路面识别方法能够对多种路面进行准确识别;基于路面识别和遗传算法的半主动悬架控制系统可根据不同路面类型自适应调整悬架参数,有效提升车辆性能。     

军车磁流变半主动悬挂关键部件研制概述

概述了军车磁流变半主动悬挂关键部件研制现状,着重介绍了最新设计的具有盘形径向节流阀结构的磁流变减振器及其控制系统.经台架及随机道路试验表明:该磁流变减振器输出力大;磁流变半主动悬架能明显抑制车身的低频共振峰值,能满足军车半主动振动控制需要.     

某4×4车辆磁流变半主动悬架模糊控制

以某车辆二自由度磁流变半主动悬架振动模型为基础,设计了磁流变半主动悬架模糊控制器。利用Matlab/Simulink对被动悬架和半主动磁流变悬架分别进行了随机路面和阶跃输入下的动力学仿真分析。仿真结果表明：采用模糊控制的磁流变半主动悬架对由路面不平引起的车辆振动控制效果要明显优于被动悬架,磁流变半主动悬架可有效改善汽车行驶的平顺性和舒适性。     

车辆半主动悬架自适应预测控制

车辆半主动悬架能够显著改善车辆行驶的平顺性和稳定性.控制算法需根据路面及车速的变化动态优化振动加速度、车轮动载,并满足悬架动挠度和阻尼系数变化范围的约束,同时对车辆载荷变化、悬架元件参数变化等引起的模型误差具有自适应能力.将广义预测控制(GPC)应用到车辆半主动悬架控制中,提出了车辆半主动悬架一种新的自适应预测控制算法...     

新型轮毂电机悬架控制策略研究

采用轮毂电机驱动的车辆非簧载质量显著增大,并且路面激励直接作用在电机上,影响电机的电磁效应,使得振动加剧,因此提出一种新型动力吸振构型.将电机作为吸振器悬置在车轮之内,并针对此构型提出一种新的半主动悬架混合控制策略,且通过Matlab建模仿真.结果表明簧上加速度和轮胎动挠度均有所衰减,采用混合控制策略的悬架系统在平顺性方面有所提升.     

多作动器协同的特种车辆行车调平控制方法

针对国防军事、应急救援等国计民生重要领域中特种车辆行车调平的需求,基于多智能体一致性协同控制相关理论,提出多作动器协同的行车调平方法。将整车垂向模型分解为由作动器驱动的带有相互耦合特性的多智能体悬架节点,建立悬架节点动力学模型。构建基于悬架动行程的趋势引导动态基准和基准误差,摆脱现有调平方法对车身质心铅垂高的依赖,提出基于动态基准误差的多作动器协同行车调平方法。基于汽车系统仿真软件Carsim验证所提方法的有效性。研究结果表明,与整车型调平方法对比,所提方法更好地实现行车调平,调平精度提高了1到2个数量级;研究结果有助于进一步丰富和完善主动悬架控制技术体系,为解决特种车辆行车调平问题提供了全新思路和具体方法。     

某防爆车半主动座椅悬架的天棚控制动力学研究

为更好地提高某防爆车座椅的平稳性,对比研究了线性被动悬架、天棚控制下的半主动悬架的动力学性能。在建立2种悬架的动力学模型和天棚控制系统的基础上,利用Adams与Matlab/Simulink联合仿真,获得座椅的库仑阻尼力(FR)时域响应曲线、悬架系统的单位阶跃时域响应曲线、座椅相对于车身的相对位移时域响应曲线。对比结果表明:相对于线性被动悬架系统,天棚控制下的悬架系统在振幅上有了很大的改善,悬架处于稳定状态时被拉伸的长度减小,大大提高了整个悬架的平顺性;同时,整个系统的超调量也减小,调节时间相应地缩短了一些,并增加了整个悬架系统的稳定性。     

基于ZMP的四足仿生机器人反应式行为控制策略研究

针对四足机器人面向广域地形克服山地、砂石等障碍过程中会发生受力扰动造成失稳的问题,设计了一种基于零力矩点(Zero Moment Point,ZMP)稳定性判据的反应式行为控制策略.该控制策略采用基于非线性干扰观测器的滑模角度跟踪控制策略控制关节角,实现负载突变下四足机器人的机身姿态智能自适应稳定控制.Matlab和Adams仿真分析结果表明,该控制策略能够有效地提高四足仿生机器人对动态复杂地形及外界扰动的智能自适应能力.     

非线性油气悬架的阻尼特性研究

以矿车后悬的油气悬架为研究对象,利用统计线性化的方法,按照等效线性阻尼系数相等的原则,计算出了渐增、线性和渐减3种阻尼模型的参数.在稳态随机路面的激励下,利用Matlab/Simulink仿真并比较非线性刚度与3种阻尼模型匹配时的车身加速度均方根值、悬架动行程、车轮动载荷以及减振器的发热功率,得到了不同类型阻尼对上述指标的影响,对阻尼的匹配、优化设计具有参考价值.     

基于模型参考方法的车辆非线性主动悬架反推控制

针对车辆悬架系统存在的参数不确定性,提出一种基于模型参考控制的车辆非线性主动悬架反推控制器设计方法。建立悬架系统非线性模型,引入高低通滤波器,根据悬架动行程改变高低通滤波器的通频带宽,设计一种理想的模型参考系统。在此基础上,构造被控悬架系统与模型参考系统之间的车身位移和速度跟踪误差,基于反推控制方法和Lypaunov理论设计了误差跟踪反推控制器。通过仿真实验验证了所提出的误差跟踪反推控制器的有效性和跟踪精度。