基于遗传算法的汽车主动悬架控制器优化设计

针对LQR方法设计主动悬架控制器存在的不足,研究遗传算法与LQR方法结合优化汽车主动悬架控制器的设计。建立汽车半车模型的动力学方程,应用随机线性最优控制理论设计车辆主动悬架LQR控制器,并在Matlab/Simulink环境中实现该控制器的数值仿真,根据仿真结果运用遗传算法对控制器性能参数进行优化。对优化控制器的仿真结果进行时域和频域分析,结果表明:遗传算法与LQR方法相结合,能较快收敛到最优解;优化的主动悬架控制器可以较好地改善车辆舒适性。     

基于遗传算法的工程车辆悬架参数优化分析

针对铰接式自卸车,建立基于变形地面的铰接式自卸车9自由度模型,借助Matlab软件对所建模型进行了仿真;找出了影响工程车辆平顺性的最大因素所在,并运用遗传算法对其进行了优化,得出最优参数.     

基于遗传算法的车辆座椅悬架最优控制器的应用

常规LQG控制器在车辆座椅主动悬架应用中,存在权值矩阵确定的问题。设计了一种基于遗传算法优化LQG权值矩阵的方法。该方法利用遗传算法的全局优化算法,以主动座椅悬架性能指标为目标函数对权值矩阵进行优化设计,并在Matlab/Simulink环境下建立了系统模型并进行仿真模拟。仿真结果表明:基于遗传算法优化的LQG控制器能够解决了最优控制器中存在的权值确定问题,提高悬架的设计效率,同时对于乘坐舒适性的改善有良好的效果。     

遗传算法在油气悬架参数优化设计的应用

油气悬架输出特性的主要结构参数对整车平顺性有重要影响,基于此并结合油气悬架结构特点,提出油气悬架设计的目标函数;以该目标函数为基础,建立了多工况下的总体优化目标,根据正交试验的结果选取对整车平顺性影响较大的结构参数作作为设计变量,采用遗传算法优化工具对参数进行优化分析,找出各个设计变量针对总体优化目标的全局最优解,通过整车动力学模型对设计变量的最优解进行验证。研究方法和研究成果,为油气悬架结构参数的选取提供一定的理论指导和依据。     

油气悬架工程车辆的侧翻稳定性研究

本文建立了单气室油气分隔式油气悬架的非线性数学模型,和车辆瞬态转向的单轴动力学模型。并结合油气悬架和板簧悬架的具体参数对车辆瞬态转向稳定性进行了仿真研究,得出了与板簧悬架相比,油气悬架可以提高工程车辆的转向行驶侧翻稳定性的结论。     

多轴工程车辆油气悬架系统参数仿真

建立了多轴越野车辆的平面力学模型,对其参数进行了计算机仿真,仿真参数包括悬架弹簧变刚度和变阻尼,分析涉及的车辆模型有弹簧悬置的车体和4个车桥,研究了车辆系统的6个自由度的运动方程及动态特性,分析了车辆在粗糙路面上的油气弹簧刚度和阻尼特性的非线性变化规律,获得了多轴车辆的悬架系统在路面激励下的响应特性,提出提高车辆平顺性的途径．     

单片机在车辆悬架振动控制中的应用

在对比几种典型悬架控制系统的基础上 ,应用自动控制理论和单片机技术 ,设计了一种实用的车辆悬架微机控制系统 ,使车辆在各种工况及路面条件下的平顺性和安全性得以改善。     

汽车悬架系统优化设计的复合遗传算法

:利用虚拟激励算法和复合遗传算法相结合的方法 ,进行汽车悬架系统优化设计研究。通过在半主动汽车悬架系统优化设计中的应用表明该方法正确 ,结果可信     

工程车辆主动悬架控制器的设计与仿真

通过车辆模型和悬架动力学模型的建立,把最优控制理论运用到主动悬架的控制策略中,进行LQG最优控制器的设计;并在输入一路面白噪声的情况下,利用AMESim建立主动悬架和被动悬架的仿真模型;仿真结果证明利用LQG方法控制的主动悬架在改善汽车的平顺性和操纵稳定性方面有着良好的效果。     

车辆半主动悬架神经网络控制研究

建立了车辆半主动悬架的1／4车辆模型，研究中主要以车身垂直加速度为主要控制目标。在仿真研究阶段，以白噪声、正弦渡和锯齿波为路面激励；与被动悬架进行对比分析了车身加速度、悬架动挠度、车轮动载荷三项指标，通过对振动响应量的均方根值分析，可以得出半主动悬架优于被动悬架，其中神经网络控制效果最好，表明神经网络自适应控制策略应用于丰主动悬架控制是可行的和有效的。     

工程车辆双横臂式独立悬架断开式转向桥优化设计

以某型超宽、超重型工程车辆为研究对象,应用ADAMS仿真软件,建立了该工程车辆前悬架及转向系统虚拟样机模型,以轮胎上下跳极限位时的主销转角为优化目标,对转向桥断开点进行DOE分析。通过计算实例,使转向车轮实际转角接近理论转角,转向梯形机构有较大的传动角,给出了求解双横臂式独立悬架转向梯形断开点以及转向梯形的设计、计算方法。     

某高速履带式装甲车悬挂系统动力学仿真

基于多刚体动力学理论建立了高速履带车辆悬挂系统与地面作用的动力学模型,基于贝克理论建立路面,研究了高速履带车辆在工况为爬行60°坡时悬挂系统的动力学响应问题,分析了车辆爬60°坡在2种不同路面上左、右履带的平均转矩,并且和计算求得理论转矩进行比较,分析得出仿真数据和理论数据误差率在5%内,模型特别考虑了履带对履带车辆动力学响应的影响.     

车辆主动悬架控制器的仿真设计

建立了基于1/4车辆动力学和单轮路面输入模型,应用最优控制理论进行车辆主动悬架的线性二次型最优(LQC)控制器的设计,并运用MATLAB/SIMULINK软件进行路面输入和1/4车辆仿真分析。仿真结果表明采用LQG控制方法的主动悬架可以较好地改善车辆的行驶平顺性和乘坐舒适性。     

降低车辆振动的悬架参数多体动力仿真分析和优化

针对悬架结构参数对由于路面不平而产生的车辆振动的影响,通过在多体动力学分析工具AD-AMS环境下,综合运用参数化设计、单变量和多变量的筛选实验以及正交实验优化方法,对建立的车辆1/4悬架模型作了分析和研究;最后以降低车轮最大振动加速度为优化指标,在极差分析结果的指导下,得出了实验约束范围内悬架参数最优解。研究结果表明,该优化方法有助于降低类似悬架等复杂系统的优化求解的难度,且优化效果明显。     

基于ADAMS的混合动力轿车动力总成悬置系统的优化设计

以国产某混合动力轿车为研究对象,利用多体系统动力学软件ADAMS建立了该车动力总成悬置系统6自由度刚体动力学模型.以该悬置的性能参数为设计变量,运用能量法解耦的方法,以系统各自由度解耦为目标函数,对动力总成悬置系统进行了优化设计.     

基于Matlab的动力总成悬置系统参数优化设计

在推导了动力总成悬置系统固有频率及固有振型计算过程的基础上,分析并设置了系统各阶固有频率的范围,采用能量法解耦理论及序列二次规划(SQP)优化算法,利用Matlab编写出优化程序,对动力总成悬置系统进行了解耦设计.实例计算表明,通过该方法可使悬置系统解耦程度明显提高,有效地改善了车辆乘坐的舒适性.     

A contemporary adaptive air suspension using LQR control for passenger vehicles

Long rides on irregular roads and infrastructure problems like uncomfortable seating have a very bad impact on human body. The passengers suffer not only physical pain but also stress related problems. Airsprings gain more popularity in passenger vehicles with an increase in demand for ride comfort. Ride comfort and vehicle handling, being the two critical factors of a suspension system often contradict each other. This led to an extensive research on active automobile suspension systems. The authors of this article propose an innovative design of adaptive air suspension system with LQR control strategy. The proposed LQR controller is tuned by Particle Swarm Optimization. A dynamic model of an air suspension system used in passenger vehicles was designed and simulated for both passive and adaptive systems in MATLAB. An experimental evaluation was done to check the performance of the adaptive air suspension system on a vibration shaker table. Air suspension is a non-linear system and thus the authors have derived a stiffness equation for the same with minimal assumptions. A comparative analysis between the most commonly used PID controller and proposed LQR controller was performed over bumps, potholes and ISO standard random roads in MATLAB. Simulation results showed that adaptive air suspension system improves the ride comfort by reducing the maximum displacement amplitude of the vehicle over random roads by 31% while ensuring the stability of the vehicle by reducing the settling time by 85%. The experimental results of an adaptive air suspension system subjected to random vibrations of frequencies between 5 Hz to 20 Hz, exhibited a reduction of sprung mass acceleration by about 30% demonstrating that the proposed controller is effective for random vibration inputs.     

基于平顺性的油气悬架参数动态分析与优化

以提高汽车行驶平顺性为目的,对油气悬架系统参数进行优化.建立油气悬架系统的二自由度1/4车辆数学模型.基于数学模型,在Matlab/Simulink软件中利用模块组合的方法建立仿真模型,并构建以车身垂直方向的加权加速度均方根值为目标函数的优化模型.优化算法采用遗传算法,通过编程将仿真模型、优化模型结合起来,实现Simulink、遗传算法对油气悬架系统参数的动态联合优化设计.利用该方法对某矿用自卸车前油气悬架设计阶段的结构参数进行优化,仿真结果表明:由该方法确定的油气悬架结构参数使车身垂直方向的加权加速度均方根值下降29.35%,加速度功率谱密度共振峰值降低23.6%,从而明显改善了汽车的行驶平顺性,同时也为其他类型的非线性悬架系统的动态优化设计提供了借鉴.     

混合动力悬置系统参数匹配研究

以某混合动力客车的动力总成悬置系统为研究对象,对其参数进行匹配研究和试验验证.通过研究与试验表明,能量解耦法不能恰当反映长轴系或过定位动力总成悬置系统的动力特性.将较长的过定位动力总成系统分为2个刚体考虑,计算出合适的悬置刚度参数并制作了相应的样件进行试验,使动力总成悬置系统的动态特性达到较好的状态.     

全地域越野车转矩套管式悬架系统性能分析

以某全地域越野车为例,对其转矩套管式非独立悬架系统的结构型式、设计特点等进行了分析.运用拓扑结构理论,对原型车悬架系统关键零部件间的连接关系、约束关系进行了研究,建立了悬架系统的拓扑构型,并对悬架系统关键零部件进行了性能计算分析,为转矩套管式悬架系统的深入研究与开发奠定了理论基础.