油气悬架不确定性对系统鲁棒性影响的强弱分析

车辆悬架系统中由于不确定性的存在，使系统鲁棒性应该引起足够的重视。可是，模型中不同参数不确定对系统的鲁棒性影响的强弱程度是不同的；利用矩阵线性分式变换理论对二自由度车辆油气主动悬架系统进行不确定建模分析，通过日。控制和结构奇异值理论，设计了满足系统要求的鲁棒日。控制器。同时，对模型中不同类型摄动以及不同参数不确定对系统鲁棒性的影响强弱程度进行评估和分析。     

参数不确定电梯机械系统振动的H∞鲁棒控制

本文在阐述参数不确定性系统的鲁棒稳定及其控制器设计问题基础上,讨论应用H∞控制理论同时考虑鲁棒稳定与干扰抑制问题的控制器设计。最后考虑模型参数不确定性电梯系统振动的H∞鲁棒控制。数值仿真结果表明,控制算法是有效的,控制效果是明显的。     

基于遗传算法和H∞控制的悬架系统集成设计

现代设计思想的发展使人们不再满足于只在已有的系统或结构不符合性能要求时设计控制器，而是在设计系统或结构的同时，考虑它们与控制器的集成优化设计问题。针对传统半主动悬架先设计其机械结构参数后设计控制器，易造成系统失去全局最优性能的特点，提出了一种基于遗传算法和H。控制的集成设计半主动悬架机械结构参数和控制参数的方法。理论分析、仿真计算和试验结果均表明：此方法与传统优化设计方法相比，对降低汽车振动、提高汽车行驶平顺性和安全性具有较好的效果。     

油气主动悬架不确定性对重载车辆平顺性的影响分析

重载车辆主动悬架由于受到系统内部不确定和外部扰动的共同作用，使得闭环系统鲁棒性以及由此引出的车辆行驶平顺性变化需要引起特别的重视。本文利用线性分式变换理论对车辆主动悬架系统进行了不确定建模分析，应用鲁棒控制和结构奇异值理论，设计了鲁棒控制器。讨论了在车辆系统参数变化和存在输入端未建模动态不确定的条件下，不确定对车辆平顺性的影响。研究结果表明，在不确定范围内，鲁棒控制器不但保证了主动悬架系统平顺性的名义性能，而且，主动悬架系统各项平顺性能指标的鲁棒性同样得到了满足。     

参数不确定电梯机械系统振动的H_∞鲁棒控制

本文在阐述参数不确定性系统的鲁棒稳定及其控制器设计问题基础上 ,讨论应用H∞ 控制理论同时考虑鲁棒稳定与干扰抑制问题的控制器设计。最后考虑模型参数不确定性电梯系统振动的H∞ 鲁棒控制。数值仿真结果表明 ,控制算法是有效的 ,控制效果是明显的     

基于频率整型的H∞主动悬架控制研究

以2自由度1／4车辆悬架动力学模型为研究对象，通过H∞控制方法，应用频率加权函数对系统的输出性能进行必要的整型，可以明显提高系统性能；由系统对随机路谱和确定性路谱的响应分析可知，H∞控制使得悬架系统的性能得到较大的提高，在人体敏感频带内车身加速度水平得到了显著的降低。此外，在选择同样加权函数的情况下，H∞控制与H∞控制进行了比较，并分析了两种控制的各自特点和优势所在。     

基于输出反馈的不确定非线性系统模糊鲁棒H∞控制

本文针对一类不确定非线性系统,研究了基于输出反馈的模糊鲁棒H∞控制问题。根据模糊T-S模型表征不确定非线性系统,基于状态观测器设计模糊控制器。由线性矩阵不等式和自适应律给出了模糊控制器存在的充分性条件。基于Lyapunov稳定性理论,提出的模糊控制方案在所有闭环信号最终一致有界意义下实现了期望的H∞性能。仿真结果表明了该方案的可行性。本文所提出的模糊跟踪控制器松弛了保守性,避免了匹配条件和上界。与已有的工作相比,本文约简了线性矩阵不等式的维数。     

基于滑模观测器的车辆半主动座椅悬架系统H∞最优控制

针对考虑人体模型的五自由度半主动座椅悬架系统,提出了一种基于滑模观测器的H_∞最优控制器。由于座椅悬架系统的未建模动态、参数不确定性和作动器未知输入在同一个通道内,所有扰动可视为集总干扰。通过结合低通滤波技术构造辅助变量,建立增广系统设计滑模观测器,成功实现了利用直接可测量加速度信息对集总干扰的估计,进而利用H_∞技术对滑模观测器估计误差和振动输入引起的干扰进行抑制。冲击工况和随机路面激励下的仿真结果表明：(1)滑模观测器能够精确估计座椅悬架系统的未知扰动;(2)带有滑模观测器干扰补偿的H_∞最优控制相较无补偿的H_∞控制和无控制,座椅悬架的性能指标与乘坐舒适性都有明显的改善。     

具有参数不确定性的车辆座椅悬架H∞输出反馈半主动控制

针对座椅悬架系统的参数不确定性和位移测量难题,基于线性矩阵不等式和H∞最优控制理论,建立了座椅悬架系统的参数不确定性H∞输出反馈控制器。控制器利用估计的状态采用鲁棒控制策略计算期望控制力。磁流变阻尼器的控制电压在满足半主动和极值约束条件下,比较期望控制力与当前阻尼力的大小,应用开关控制算法进行调整,使得磁流变阻尼器产生跟踪期望控制力的阻尼力。数值仿真结果证明,该控制器在仅利用座椅架的加速度作为测量输出进行状态估计,以及在座椅悬架系统具有参数不确定性的情况下,仍能有效地对座椅外部激励进行隔振,改善驾驶员的乘坐舒适性。     

汽车电动助力转向与主动悬架系统的H∞集成控制

针对基于横向和垂向动力学的电动助力转向（EPS）与主动悬架（ASS）集成系统是一个多输人多输出非线性系统的特点，设计了一种基于干扰抑制指标的H∞控制策略。首先将非线性部分看成模型的摄动，对不确定性进行频率辨识；然后根据控制目标，选择相应的加权函数和不确定性界函数，建立增广被控对象矩阵，将鲁棒性能控制问题转化为标准的H∞控制问题；最后在Matlab环境下进行了仿真计算。仿真结果表明，该集成控制方法是有效的，能够使汽车转向行驶时的整车综合性能得到提高。     

油气悬架在工程车辆中的应用及关键技术

车辆悬架系统关系到汽车的行驶平顺性和操纵稳定性.传统悬架无法在各种行驶条件下提供良好的减振性能.油气悬架系统是集弹性元件与阻尼元件于一体的悬架装置.根据工程车辆实际发展现状,结合国内外油气悬架系统先进技术及工程应用,论述了油气悬架研究的关键技术.认为油气悬架是发展现代工程车辆的关键结构,能够满足工程车辆平顺性和操纵稳定方面的要求.     

半主动悬架控制的H^∞方法

利用Ｈ∞方法设计双线性系统的控制器并将其应用于半主动悬架控制中,目前在半主动悬架控制中研究者多采用基于天棚阻尼原理的控制方法,基于此方法所得到的控制律是不连续的,本文通过频域整形以及抗干扰设计等手段给出半主动悬架控制器设计的新途径,所得控制律是连续的。由于Ｈ∞设计方法的固有特点,Ｈ∞控制与天棚阻尼方法有着明显的差别。本文方法可推广到某些非线性系统的控制器设计问题中,可考虑参数摄动的影响,因而具有一般性。模拟分析表明Ｈ∞方法的设计结果能有效地控制悬架的振动,与天棚阻尼方法相比,控制信号有很大区别。     

随机不确定系统的鲁棒H∞控制

本文研究随机系统的鲁棒H∞控制问题。假设不确定参数矩阵是时变,范数有界的,外部干扰是一个随机过程。借助于线性矩阵不等式给出了系统是鲁棒H∞可控的一个充分条件。与用代数Riccati-型方程给出的确定性系统的有关结论相比,本文所得到的定理具有计算上的优点。     

基于区域极点配置的汽车主动悬架H2/H 控制

利用混合H2/H 控制方法设计了某重载车辆悬架控制器。以此种方法设计出的控制器,通过H 控制指标保证被控对象约束输出传递函数的无穷范数低于适当γ值的同时,最小化一个给定的H2性能指标函数,较好的解决了悬架系统性能和系统鲁棒性之间的折衷优化控制问题,同时,通过将闭环极点配置在指定位置,保证了系统的动态性能,结果显示,通过将单一范数（H2或H ）控制方法改进为混合范数H2/H 控制方法,强化了每种范数各自的优势,系统综合性能品质得到了保证。     

车辆刚度阻尼多级可调式油气悬架系统分析及控制研究

针对传统可控悬架系统刚度阻尼调节过程中存在的模型构建难、精度要求高且能耗偏大等问题,提出一种基于高速开关电磁阀的刚度阻尼多级可调式油气悬架系统新结构及其控制方法。该新型油气悬架通过控制4个高速开关电磁阀的开关状态实现两种刚度模式和4种阻尼模式,从而实现悬架系统刚度阻尼特性的大范围调节。结合新型油气悬架系统的振动特性机理,建立了能够准确反映其特征的数学模型。根据车辆悬架设计要求,确定了新型油气悬架系统的关键部件参数,在仿真和试验的基础上对模型精度进行了验证。最后,利用粒子群优化算法对不同行驶工况下油气悬架系统刚度和阻尼特性进行了优化匹配,并设计模式切换控制方法来获取不同行驶工况下油气悬架刚度阻尼模式的最佳切换序列。仿真结果表明,与被动油气悬架相比,新型刚度阻尼多模式切换油气悬架系统的车身振动加速度均方根值下降了33.3%,悬架动挠度均方根值降低了29.6%,车轮动载荷均方根值降低了9.36%,能够有效改善车辆隔振性能。     

车辆主动座椅悬架的天棚反步控制器设计

为提高车辆的乘坐舒适度,针对车辆主动座椅悬架提出一种新的基于近似天棚阻尼参考模型的反步控制方法。在建立并分析 1/4车辆座椅悬架动力学模型的基础上,把近似天棚阻尼系统作为参考模型,将实际被控系统和参考模型之间的动态误差引入到反步的思想中,在保证系统达到一致渐进稳定的前提下,通过反步设计方法完成控制器设计 ,最终获得基于加速度反馈的实时作动力。最后通过与 PID和被动悬架仿真结果的对比,证明该系统的动态误差是指数渐近稳定的,且该方法可明显增强车辆座椅悬架系统减振效果,所提出的反步控制方法对于座椅悬架的实际控制具有参考价值。     

考虑执行器响应时滞的磁流变悬架H2/H∞鲁棒控制研究

针对磁流变阻尼器响应时滞对半主动悬架系统控制效果和稳定性造成的不良影响,设计了一种时滞H₂/H_∞鲁棒控制器对执行器输入的定常时滞进行鲁棒控制,推导了控制器反馈控制增益和系统临界时滞;开展了磁流变阻尼器力学试验并对Bingham模型实现参数识别;基于MotoTron平台完成了驱动电流PI控制参数整定,使阻尼器响应时滞降低到临界时滞以内。仿真结果表明：C级随机路面下,所设计的时滞H₂/H_∞鲁棒控制器相比被动悬架和不考虑时滞的鲁棒控制器,车身加速度和悬架动挠度分别降低了24.52%、9.79%、11.26%和7.19%,乘坐舒适性得到明显改善,轮胎动载荷相比鲁棒控制优化了3.21%,兼顾了行驶安全性。为进一步验证时滞H₂/H_∞鲁棒控制器实际工作性能,设计了悬架ECU,开展了单轮悬架台架试验。试验结果表明：时滞H₂/H_∞鲁棒控制器能保证时滞输入系统的控制性能和稳定性。     

全自动数字压力控制器(静态)测量结果不确定分析

本文介绍了以气体活塞压力计校准数字压力控制器时,其测试结果的不确定度分析,给出了相对扩展不确定度。由于只是对控制器内置的压力传感器进行静态校准,没有牵扯到其控制准确度对不确定度的贡献。     

压力控制器测量值的不确定度评定

本文介绍了用0.05级压力标准器检定压力控制器中设定点偏差的测量不确定度分析方法,为压力控制器的检定提供可靠的依据。     

不确定关联奇异系统分散鲁棒H∞控制

本文研究了不确定关联奇异系统的分散鲁棒H∞控制问题.假定不确定性是时不变、范数有界,且存在于系统和控制输入矩阵中.基于有界实引理,推导出了使不确定关联奇异系统能鲁棒镇定,且满足一定的性能指标的充分条件,即非线性矩阵不等式条件.采用两步同伦法迭代来求解该非线性矩阵不等式(NMI).首先,通过逐步对控制器的系数矩阵加上结构限制,计算出当确定性不存在时的标称系统的分散H∞控制器.然后,逐步改变标称系统分散控制器的系数,计算出不确定性参数存在时,分散鲁棒H∞控制器.在每一阶段,每一次迭代过程中,通过交替固定NMI的一个变量,使NMI转变为线性矩阵不等式(LMI).数值例子说明了所提出的方法的有效性.