汽车悬架系统非线性振动的主动控制

首次采用微分几何理论,提出了一种输出－干扰解耦法,对汽车悬架系统的非线性振动的主要控制进行了研究。通过适当的非线性坐标交换,将其简化为线性系统,并对此系统进行最优控制,再通过非线性状态反馈实现对原系统的主动控制。仿真结果表明,这种针对现有元件非线性特性的方法既符合实际情况又有良好的控制效果。     

汽车主动悬架的自适应控制研究

主要对汽车主动悬架自适应系统进行研究。根据悬架系统的模型,参数往往不确定,路面激励未知且可变,对主动悬架的非线性性能特点进行研究。采用增益调度控制、模型参考自适应控制和自校正控制等几类自适应控制策略应用于主动悬架的主动控制系统。通过自校正控制自适应系统,按照路面行驶工况进行最优控制,通过计算机对电液系统的阻尼、弹力和水平位置等进行调节,使悬架系统对不同运行工况具有最大程度的适应能力。确保主动悬架性能满足车辆行驶稳定性能与乘坐舒适性,实现对悬架的自我优化控制。     

LMS自适应主动控制汽车悬架系统试验研究

以汽车操纵稳定性及行驶平顺性为控制目标，确定汽车系统的簧上质量加速度、车轮动载荷、悬架动挠度为具体评价参数。选择LMS自适应滤波算法，通过调整自适应滤波器的权系数使二次性能指标最小，根据单个样本方差的负梯度来调节权系数，得到控制输出。针对简化的汽车模型，在路面信号作为激励源的仿真研究过程中，算法对悬架系统的振动控制收到了较好的效果。在两自由度的悬架系统试验台架上进行了试验研究，结果进一步证明该算法的有效性，表明LMS自适应控制策略在主动悬架系统中的应用切实可行。     

汽车非线性悬架最优控制的研究

建立了车辆两自由度非线性动力学模型及包含悬架刚度立方非线性的运动微分方程,运用Runge-Kutta方法求出了被动悬架与半主动悬架系统对水泥路面、搓板路面、卵石路、鱼鳞坑路4种路谱的响应,采用模拟计算法得出车身竖直振动加速度的均方根值,并将被动悬架与半主动悬架系统的响应进行比较,在振动舒适度改进的同时,悬架弹簧的变形量增大,因此应该合理选择系统参数为汽车的动态设计提供了理论依据.     

汽车主动悬架LQR控制研究

为解决主动悬架LQR控制器中加权矩阵Q和R参数需要手动设计存在的人为因素干扰,提高优化结果的精度,提出基于自适应多种群遗传算法汽车主动悬架LQR控制策略,该策略融合了自适应遗传算法和多种群遗传算法的优点。其利用自适应遗传算法的参数自适应调整提高控制器参数的收敛速度;利用多种群遗传算法的多个种群协同进化提高控制器参数的收敛精度。研究结果表明,自适应多种群遗传算法相比自适应遗传算法以及多种群遗传算法所得寻优结果更优,可有效降低悬架在垂直方向的振动幅度,减缓路面对车体的冲击,进一步改善汽车的行驶平顺性和乘坐舒适性。     

汽车主动悬架比例液压系统的设计

该文简要地分析了汽车液压主动悬架的基本结构.在此基础上,对主动悬架液压比例控制系统进行了静态设计,其中包括对负载的分析以及比例阀的选取,并通过确定比例主动悬架液压参数获取系统的模型参数.     

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。     

非线性二自由度主动悬架滑模控制方法的研究

以非线性二自由度主动悬架模型为研究对象,分析与验证了基于参考天棚模型的滑模控制算法在非线性悬架控制中的有效性。根据参考天棚模型和非线性二自由度模型中簧载质量位移和速度相等,利用滑模控制方法,给出了非线性二自由度主动悬架的控制力的计算方法。试验测试了有无控制时非线性二自由度主动悬架系统中簧载质量的加速度,验证了主动悬架的控制力的计算方法的有效性。给出了参考天棚模型中天棚阻尼系数的选择方法,研究了控制参数对非线性二自由度主动悬架控制效果的影响。基于非线性二自由度主动悬架模型,计算分析了滑模控制和线性二次型最优(Linearquadraticregulator,LQR)控制的主动悬架性能指标。结果表明:对于非线性二自由度悬架系统,基于参考天棚滑模控制的主动悬架系统可以获得更优的性能指标。     

汽车主动悬架模糊PID控制器的设计

针对汽车悬架这种复杂系统,建立了2自由度的汽车主动悬架数学模型,将模糊控制理论和PID控制策略经过有机结合后运用于主动悬架控制。用Matlab语言及其Simulink工具箱仿真,结果表明,设计的主动悬架与被动悬架比较,其舒适性得到了明显改善,验证了这种控制策略的可行性及有效性。     

汽车主动悬架控制技术探析

主动控制悬架系统能使汽车乘坐舒适性和操作稳定性同时得到改善。介绍和探讨了天棚阻尼控制、最优控制、预见控制、自适应控制、模糊控制以及神经网络控制等技术在汽车主动悬架中的应用情况。以此说明悬架控制技术的研发是提高汽车性能的关键。     

HYBRID FUZZY CONTROL FOR ELECTRO-HYDRAULIC ACTIVE DAMPING SUSPENSION

A new control scheme, the hybrid fuzzy control method, for active damping suspension system is presented. The scheme is the result of effective combination of the statistical optimal control method based on the statistical property of suspension system, with the bang-bang control method based on the real-time characteristics of suspension system. Computer simulations are performed to compare the effectiveness of hybrid fuzzy control scheme with that of optimal damping control, bang-bang control, and passive suspension. It takes the effects of time-variant factors into full account. The superiority of the proposed hybrid fuzzy control scheme for active damping suspension to the passive suspension is verified in the experiment study.     

WHEELBASE PREVIEW OPTIMAL CONTROL FOR ACTIVE VEHICLE SUSPENSIONS

ＷＨＥＥＬＢＡＳＥＰＲＥＶＩＥＷＯＰＴＩＭＡＬＣＯＮＴＲＯＬＦＯＲＡＣＴＩＶＥＶＥＨＩＣＬＥＳＵＳＰＥＮＳＩＯＮＳＹｕＦａｎＮａｔｉｏｎａｌＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＤｙｎａｍｉｃＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＬａｂＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏ...     

STATISTIC LINEARIZATION CONTROL FOR HYDRAULIC ACTIVE DAMPING SUSPENSION

0INTRODUCTIONActivedamping suspension systems mainly take the quantified value of ride comfort and vehicle handling as a performance index,in which the damping coefficient of suspension is adjusted to optimize the performance index according to the road roughness and vehicle load.An ideal scheme of active damping control is to realtimely regulate the damping coefficient according to the vehicle run states,but which is difficulty in practice［1，2］.On one hand,the road disturbance is a…     

基于主动悬架系统车辆的道路友好性

为分析悬架系统对车辆道路友好性的影响,设计出可提高道路友好性的主动悬架系统最优控制器,及可分析基于最优控制策略的主动悬架系统,以及被动悬架系统的道路友好性动态仿真模型,仿真分析得出车辆在两种典型的A、B级路面行驶时,基于最优控制策略的主动悬架系统及被动悬架系统车辆对路面造成的动载荷.利用动态载荷系数、动态载荷应力因子及95百分位综合四次幂力三种典型道路友好性评价指标对两种悬架系统的道路友好性进行分析比较.结果表明,采用动态载荷系数、动态载荷应力因子对悬架系统的道路友好性进行评价时,在A级路面上,主动悬架系统的道路友好性分别是被动悬架系统的1.5、1.6倍;在B级路面上主动悬架系统的道路友好性是被动悬架系统的1.5、2.5倍;采用95百分位综合四次幂力指标评价两种悬架系统的道路友好性时,在A级路面上,两种悬架系统的道路友好性相差无几;在B级路面上主动悬架系统的道路友好性比被动悬架系统提高2.5倍.因此,具有合理控制参数的基于最优控制策略的主动悬架系统可提高重型车辆的道路友好性.     

柔性机构弹性振动的主动控制

应用模态控制理论，对柔性机构弹性振动的主动控制问题的原理与策略进行了研究，给出了相应的最优控制规律并对其稳定性进行了讨论。在此基础上研究了由机构弹性位移和速度的测量值估计对应模态信息的方法，在这个方法中还考虑了控制溢出的影响，另外还讨论了将模态控制力转化成实际控制力的有关问题。最后，对一柔性４杆机构轨迹发生器及一两关节柔性机械手的在线振动和残余振动的主动控制进行了计算机仿真。     

机械振动主动控制技术的研究现状和发展综述

重点介绍振动主动控制技术在机械工程领域的应用,整机的振动主动控制和转子的振动主动控制是该领域的两个主要方面。在简单介绍振动主动控制原理和常用的传感器与作动器的基础上,概述了整机振动主动控制的发展情况,较系统地总结了转子常用的控制技术,并综述了主动控制常用的控制方法,同时简要介绍了振动主动控制在机械工程领域其他方面的应用情况,对微幅振动主动控制亦作了介绍,最后,对振动主动控制的发展作了简短评述和展望。     

神经网络在柴油机振动有源控制中的应用

将神经网络技术应用于柴油机双层隔振系统,构造了一种AVC(Active vibration control)系统。用Matlab语言进行有源控制仿真计算之后,采用液压执行机构在柴油机双层隔振试验台上进行试验研究,结果表明神经网络技术在振动有源控制中具有一定的可行性,在某些主要频率下振动可衰减8dB左右。     

基于二次型全局最优控制算法的汽轮发电机组轴系扭振主动控制模拟

把线性定常二次型全局最优控制算法与大型汽轮发电机组轴系扭振理论相结合,以减少轴系扭振能和控制源能量为优化目标,提出了大型汽轮发电机组轴系扭振的线性定常二次型全局最优控制理论,构造了汽轮发电机组轴系扭振主动控制的状态空间方程。阐述了求解离散黎卡提矩阵代数方程的非递推解法,提出利用求解哈密特矩阵特征值问题来确定二次型最优控制反馈矩阵的方法。为了考查扭振主动控制效果,编制了适用于离散系统扭振主动控制的仿真计算程序,利用所编程序对一台200 MW汽轮发电机组轴系进行了扭振主动控制模拟计算,并进行了扭振主动控制的时域特性分析。分析结果表明,采用线性定常二次型全局最优控制理论对汽轮发电机组轴系扭振进行主动控制,不但有很好的减振效果,而且所需控制力矩较小。     

形状记忆合金增强弹性梁主动振动控制中的驱动器布局研究

以往对形状记忆合金结构振动控制的研究通常限于均匀对称外铺层SMA驱动器的情况，而对其他驱动器布局方式研究较少。本文通过理论分析和实验测试对SMA驱动器在复合材料主动控制中的布局进行研究，除了对振动抑制进行研究外，还对利用SMA驱动器对结构进行激励进行了探讨，最后指出了SMA驱动器在应用上存在的问题和相应的改进方法。