具有LQG控制器的主动悬架半车模型动力学分析与仿真

基于达朗贝尔原理建立半车主动悬架动力学模型,采用最优控制理论进行主动悬架LQG控制器设计.在Matlab/Simulink中建立对应的系统仿真模型,采用白噪声路面输入后进行该系统动态特性仿真,并将主、被动悬架特性进行对比分析.仿真结果表明,相对于被动悬架主动悬架性能有明显改善.     

基于随机线性最优控制的汽车主动悬架控制器设计

通过建立车辆半车模型的动力学方程,应用随机线性最优控制理论设计了车辆主动悬架LQR控制器,并在Matlab/Simulink环境中构建了实现该控制策略的仿真模型,对仿真结果进行了时域和频域分析,结果表明:具有LQR控制器的主动悬架能有效减小车身加速度和悬架动挠度,可以更好地改善车辆的舒适性.     

基于Kalman滤波和LQG控制的主动悬架系统容错控制研究

传感器掺杂噪声信号是主动悬架系统运行过程中常见的一种故障. 针对二自由度车辆主动悬架系统加速度传感器发生故障的情况,基于最优控制理论和卡尔曼滤波算法,设计了线性高斯二次型(linear quadratic Gaussian,LQG)控制器,分别在谐波激励、冲击性和实测路面谱激励下,进行综合悬架性能仿真分析. 结果表明,与无容错情况相比,故障状态下采用容错控制后的簧载与非簧载质量传输率、悬架动行程传输率均大幅减小,有效提升了驾乘舒适性,同时轮胎动载荷传输率显著增大,确保了安全性,整体可近似恢复到无故障时的主动悬架性能.     

汽车主动悬架最优控制器设计与性能仿真

应用最优控制理论，对汽车主动悬架进行了二次型性能指标控制器设计，并对系统动态性进行了仿真，仿真结果表明，主动悬架能有效地降低本身跳振和纵摆绝对加速度传递度，对提高汽车的乘座舒适性具有很好的效果。     

主动悬架 LQG 控制与模糊 PID 控制的比较研究

为了解决主动悬架系统控制问题,建立了1／2车辆主动悬架系统动力学模型,并设计了两种应用于主动悬架的控制器：LQG控制器和模糊PID控制器。 LQG控制器以车身垂向加速度、俯仰角加速度、悬架动挠度、轮胎动位移和悬架控制力作为其性能评价指标。模糊PID控制器将PID控制器与模糊控制器并联,采用了双模糊控制,分别以质心速度及其变化率和俯仰角速度及其变化率作为前、后悬架模糊控制器的两个输入;输出分别为前、后悬架的控制力。将分别应用这两种控制器的主动悬架在Simulink中仿真,结果表明两种控制器均能很好地改善汽车平顺性和乘坐舒适性。通过对两种控制的综合比较,模糊PID控制更具有实用性。     

车辆主动悬架耗散状态反馈控制器设计与仿真

通过建立1／4车辆模型和路面输入模型,应用耗散系统理论进行了车辆主动悬架严格（Q,S,R）-耗散状态反馈控制器的设计,并在Matlab／Simulink环境中建立系统模型并进行仿真研究,将主、被动悬架的车身加速度、悬架动行程和轮胎动位移3项指标进行了对比分析。仿真结果表明,具有严格耗散控制器的主动悬架对车辆乘坐舒适性和行驶平顺性的改善有良好的效果。     

基于Matlab最优控制主动悬架 对汽车侧翻稳定性仿真分析

汽车侧翻是常见的交通事故之一,车身侧倾角在很大程度上影响着汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性。通过借助Matlab/Simulink建立四自由度的1/2汽车主、被动悬架模型,分析汽车在不同转弯半径、不同行驶路面以及紧急突发急转弯情况下侧倾角加速度、侧倾角、车身垂向加速度以及侧翻因子。结果表明:在车辆正常转弯时,主动悬架可以很好地降低车辆的侧倾角加速度、侧倾角和车身垂向加速度,且路面对侧翻因子影响较大;在遇紧急情况急转弯时,主动悬架不仅可以大大降低车辆的侧倾角加速度、侧倾角和车身垂向加速度,还可以大幅度降低侧翻因子,有主动悬架的车辆侧翻因子均方根值比被动悬架车辆下降39.04%,很大程度上改善汽车的操纵稳定性、乘坐舒适性及侧翻稳定性。     

基于比例阀的车辆液压主动悬架系统的设计与仿真

以高性能电液比例阀为作动器,设计了车辆主动悬架系统。基于主动悬架车辆1／4动力学模型,采用PID控制器,利用Matlab软件建立了主动悬架汽车动力学仿真模型,并用某车型数据进行了动力学分析和仿真。仿真结果表明,比例控制技术应用于主动悬架控制是可行的。     

车辆主动悬架的控制研究

讨论了悬架性能对车辆操纵稳定性、行驶平顺性的影响,并建立了汽车主动悬架的2自由度模型。以该模型为基础,研究了随机最优控制在汽车主动悬架控制中的应用。     

基于最优控制的汽车主动悬架

从自由度汽车模型入手，利用最优控制理，设计出汽车主动悬架系统的最控制器，经与被动悬架的对比分析，证明该最优控制器具有优良的减振性能。     

汽车主动悬架系统的离散最优控制

为改善汽车乘坐舒适性和操作性,研究1／4汽车主动悬架系统的离散最优控制问题,给出汽车主动悬架系统的离散化模型,并通过引入路面扰动补偿向量,给出悬架系统的有限时域前馈反馈最优控制律．通过求解矩阵微分方程得到扰动补偿向量．该控制律容易实现,对由路面引起的振动有明显的抑制作用．     

基于遗传算法权值优化的汽车悬架最优模糊控制

结合车辆非线性主动悬架系统数学模型,首先设计出悬架系统的线性二次型整定（LQR）最优控制器,其中控制器的加权系数利用遗传算法优化搜索获得,然后设计悬架系统的模糊控制器,进而开展LQR最优控制、模糊控制以及两者并联结合的复合控制方法对比研究．利用遗传算法对加权系数进行搜索优化,可有效解决传统LQR控制器加权系数不易确定的问题．该复合控制方法可获得相比单一控制方法更优的悬架系统控制效果,在车辆不同行驶工况条件下,能进一步降低车身垂直振动加速度、悬架动挠度和轮胎形变,明显提高了汽车的行驶平顺性和操纵稳定性．     

基于LQG基准的怠速控制系统PID控制器性能评价

采用线性二次高斯(LQG)基准评价发动机怠速控制回路的性能,在控制回路中不含可测干扰和含有可测干扰两种情况下提出LQG基准的算法。通过脉冲响应矩阵求解得到了最优LQG控制律和不同加权因子下的最优输入输出方差,从而得到性能限制曲线和输入输出方差性能指标。针对四组发动机怠速系统PID控制器,应用LQG基准进行了性能评价分析,给出了最优控制器。     

Active suspension with optimal control based on a full vehicle model

The 7-DOF model of a full vehicle with an active suspension is developed in this paper. The model is written into the state equation style. Actuator forces are treated as inputs in the state equations. Based on the basic optimal control theory, the optimal gains for the control system are figured out. So an optimal controller is developed and implemented using Matlab/Simulink, where the Riccati equation with coupling terms is deduced using the Hamilton equation. The all state feedback is chosen for the controller. The gains for all vehicle variables are traded off so that majority of indexes were up to optimal. The active suspension with optimal control is simulated in frequency domain and time domain separately, and compared with a passive suspension. Throughout all the simulation results, the optimal controller developed in this paper works well in the majority of instances. In all, the comfort and ride performance of the vehicle are improved under the active suspension with optimal control.     

基于ADAMS的主动悬架控制研究

为了减少车辆控制系统的研发成本,近年来虚拟仿真技术在车辆控制系统的开发研究中得到了广泛的应用.以某皮卡车为研究对象,运用ADAMS/view软件建立了包括前后悬架、轮胎、车身、转向系和人-椅系统等在内的整车多刚体动力学模型,并对建模中的若干关键问题进行了详细的论述.利用ADAMS/view中的控制工具箱设计了基于PID控制策略的主动悬架控制系统,对其进行闭环系统仿真,通过不断修正控制参数直至得到满意的控制效果.将采用主动悬架系统得到的仿真结果与采用被动悬架系统得到的仿真结果进行了性能对比,结果表明，主动悬架系统有效地改善了车辆的行驶性能.     

基于斜舵船舶减纵摇LQG控制

研究基于斜舵船舶减纵摇问题,建立了船舶基于斜舵纵向运动状态空间数学模型,用递推最小二乘法对海浪扰动进行建模.将扰动模型与原来的系统模型合并为新的系统模型,并引入白噪声作为系统干扰.对扩展后的新系统,运用线性二次高斯(LQG)控制方法计算出扩展Kalm an滤波增益阵和扩展随机最优控制增益阵.另外通过仿真给出了斜舵的倾斜角度对减摇效果的影响.仿真结果表明,基于斜舵利用经典的LQG控制方法实现船舶减纵摇控制是可行的.     

Study on preview control method of active suspension based on a half-car model

Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ,ｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｓｏｆｍｏｄｅｒｎｃａｒ,ｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｃａｒｆｏｒｅｘａｍｐｌｅｒｉｄｉｎｇｃｏｍｆｏｒｔａｎｄｇｏｏｄｈａｎｄｌｉｎｇｅｔ...     

OPTIMAL CONTROL OF AN ACTIVE SUSPENSION SYSTEMEMPLOYING HIGH SPEED ON/OFF SOLENOID VALVE

Conventionalpassivesuspensionistypicallycomposedofcoilspringandhydraulicdampers.Toimproveridecomfort,thesepassiveelementsmustbesetonthesoftside,buttoimprovehandling,springsanddampersmustbemadestiffertodampwheelvibrationandreducebodyrollingandpitchingmotions.Thesecontrarypurposesformtheclassicsuspensiondesigncompromise.Differingfromapassivesuspension,anactivesuspensionhasitsownpowersource,andcancontinuallysupplyandmodulatetheflowofenergyandgeneratethecontrolforcewhichcanbeafunctionsofanyvariabl…