空气主动悬架自适应Fuzzy-PID控制研究

设计了一种用于1/4车体的二自由度空气主动悬架的自适应Fuzzy-PID控制器.FuzzyPID控制器是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,其可利用模糊控制规则对PID参数进行在线修改.应用Mariab/Simulink控制系统仿真软件仿真分析,结果表明具有Fuzzy-PID控制器的空气主动悬架在提高车辆乘坐舒适性和操纵稳定性方面明优于被动空气悬架和常规PID控制的空气悬架.     

模糊PID控制在磁流变半主动悬架中的应用

为了综合体现汽车车身的垂直跳动、俯仰变化以及侧倾问题,建立了七自由度半主动悬架非线性动力学模型和四轮随机路面模型,并加入了制动模块和转向模块。采用改进型Bouc-wen模型来模拟磁流变阻尼器。利用Fuzzy-PID复合控制技术,即利用模糊规则实现了对PID参数的在线修改,使控制器能按操作者最初设定的规则进行自动调整,以便获得更好的控制性能。仿真结果表明:与常规PID控制相比,Fuzzy-PID控制具有更好的控制效果,不仅能够更有效的降低车身加速度、侧倾角加速度与俯仰角加速度,而且能较大的改善悬架动扰度,提高车辆的舒适性和安全性。     

半主动空气悬架的滑模变结构控制

建立了空气悬架汽车2自由度1/4车数学模型,利用极点配置法和等效控制法分别设计了滑模切换面函数和滑模控制器。在MATLAB/SIMULINK环境下研究了滑模控制器对车身垂向加速度,悬架动挠度和车轮动载荷在时域和频域上的作用效果,并以Fuzzy-PID控制的空气悬架系统为参考模型验证了滑模变结构控制器的有效性。仿真结果表明:所设计的空气悬架滑模控制器性能稳定,在时域分析中,滑模变结构控制使得所研究的空气悬架系统各项评价指标均下降30%左右,在频域分析中,比较Fuzzy-PID控制滑模变结构控制也表现出了优越的性能,使空气悬架系统隔振性能明显改善。     

车辆主动悬架PID控制与模糊控制研究

利用Simulink软件建立车辆的四分之一主动悬架和路面的仿真模型,基于PID控制原理和模糊控制原理分别设计以车身垂向加速度为控制对象的PID控制器和模糊控制器,对主动悬架系统进行仿真。对比被动悬架系统、PID控制的主动悬架系统和模糊控制的主动悬架系统的仿真结果,结果表明PID控制和模糊控制的主动悬架系统都能明显改善车辆的行驶平顺性及乘坐舒适性,在控制效果上模糊控制优于PID控制。     

车辆座椅悬架自适应模糊PID控制及仿真

为提高车辆座椅悬架减振性能,建立了简化的三自由度车辆座椅悬架模型,结合模糊控制与PID控制理论提出了座椅悬架自适应模糊PID控制方法。该方法中以座椅垂直振动速度的误差为控制参量设计了PID控制器,将座椅垂直振动速度误差及误差变化率作为模糊控制器的输入变量,利用模糊控制规则对PID控制器参数进行在线自调整。以C级路面白噪声随机信号为输入,利用MATLAB/Simulink对自适应模糊PID控制器进行了仿真。结果表明:相对于不加控制和PID控制的座椅悬架系统,自适应模糊PID控制方法可以明显改善座椅质心处的垂直振动加速度。     

车辆主动悬架的模糊PID控制仿真

根据某车型悬架参数,建立了1/4车主动悬架Matlab/Simulink模型,选择簧载质量加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷作为控制目标量,采用模糊PID复合控制技术,针对该悬架模糊控制模型的设计及仿真。仿真结果表明:与被动控制、PID控制的悬架系统性能相比,该控制策略系统的簧载质量加速度和轮胎动载荷有了显著降低,有效改善了乘坐舒适性。     

基于Matlab的无刷直流电机Fuzzy-PID控制研究及其建模仿真

针对PID控制下的无刷直流电机(BLDCM)抗干扰能力差的问题,提出了Fuzzy-PID控制方法,该方法利用模糊逻辑控制器(FLC)在线调整PID的控制参数。在Matlab/Simulink环境下建立了基于Fuzzy-PID控制的无刷直流电机模型,并对转速误差进行归一化处理。仿真结果显示Fuzzy-PID控制与传统PID控制相比,在超调量、稳态时间、电流波动和转矩波动等方面有明显改善。     

优化PID与神经PID控制主动悬架的性能对比研究

为主动悬架选择一种更可行的控制方法,对PID与神经PID控制主动悬架进行了优化后的性能对比研究。基于1/4车二自由度主动悬架模型,利用遗传算法以悬架二次型性能指标为目标函数,分别对PID控制主动悬架的增益系数与神经PID控制主动悬架的初始权值和学习效率进行了优化。优化结果显示:优化后的PID控制主动悬架的综合性能较神经PID控制主动悬架略优。出现上述结果的原因在于:当神经PID控制主动悬架的学习效率等于零时则退化成PID控制主动悬架,学习效率不等于零则导致神经PID控制主动悬架的实时PID权值偏离了最优的PID权值。此外凸块路面输入下的仿真也显示优化PID的鲁棒性也略优于优化神经PID。因此,选择算法较复杂的神经PID对主动悬架进行控制是没有必要的。     

Fuzzy-PID控制技术在电磁式助力转向系统中的应用

这里利用Fuzzy-PID控制策略对电磁式助力转向系统进行了仿真。对Fuzzy-PID控制和PID控制的仿真结果进行了比较,结果表明,Fuzzy-PID控制策略更适合于实际动态系统的研究。     

基于MATLAB的DY发生器热源 Fuzzy-PID控制仿真研究

针对燃烧实验台这一典型的惯性、纯滞后、参数时变非线性对象，在分析PID控制和模糊控制优缺点的基础上，提出了Fuzzy-PID混和控制方案。仿真结果表明Fuzzy-PID混和控制方案与常规PID控制器、模糊控制器相比，控制系统具有较好的动态特性和稳态性能以及更强的适应能力。     

车辆电动静液压主动悬架内模PID控制研究

为了降低响应时间对基于电动静液压作动器(Electro Hydrostatic Actuator,EHA)的主动悬架动态性能的影响,设计了EHA主动悬架的内模PID控制器。建立了EHA作动器的动态数学模型,在对作动器高阶模型进行一阶简化的基础上,设计了内模控制器;通过对该控制器进行泰勒级数一阶展开,导出了PID控制器的参数表达式,并整定了PID参数。搭建了EHA主动悬架的内模PID控制仿真模型,并进行了仿真分析。结果表明,内模PID控制能使EHA作动器输出的主动力在响应时间上得到较好的控制,明显改善了主动悬架的动态性能。     

基于遗传算法优化的汽车半主动悬架PID控制仿真研究

PID控制器在汽车半主动悬架应用中存在参数确定的问题,针对这一问题设计了一种基于遗传算法优化整定PID参数的方法.该方法利用遗传算法的全局优化能力,以半主动悬架的性能指标为目标函数对PID参数进行优化设计.应用该方法进行汽车半主动悬架平顺性仿真.仿真结果表明,基于遗传算法优化的PID控制器的汽车半主动悬架相对于PID控制主动悬架以及被动悬架而言,改善了车身垂向加速度和悬架动行程.同时在充分利用PID控制器优势的基础上,改善了其参数确定过程中存在的问题.     

基于Matlab的2种Fuzzy-PID控制器的设计与仿真

针对电温控制,提出2种Fuzzy-PID控制方式:Fuzzy-PID阈值控制和Fuzzy-PID参数自整定控制,运用仿真软件Matlab实现这2种Fuzzy-PID温度控制器的设计与仿真.Fuzzy-PID阈值控制器选用给定温度偏差值作为阈值,阈值以上的大偏差范围内采用模糊控制,温差小于阈值时采用PID控制;Fuzzy-PID参数自整定控制器先由模糊控制策略得到自适应的PID参数KP,KI,KD,再采用这个改进的PID控制器来控制全局系统.仿真结果表明2种Fuzzy-PID控制器都具有良好的动态和稳态性能.     

越野车半主动悬架的变论域模糊PID控制

为了改善半主动悬架的控制效果,利用变论域理论对模糊PID控制器的输入论域和输出论域进行调节。根据阻尼可调两级压力式油气悬架的力学特性,建立半车半主动悬架动力学模型,在MATLAB/Simulink中构建半车半主动悬架控制模型,以冲击路面和随机路面作为输入激励进行仿真。结果表明,不同路面激励下,变论域模糊PID控制悬架和模糊PID控制悬架的减振效果均明显好于被动悬架,在冲击路面激励下的减振效果较好。冲击路面激励下,相较于模糊PID控制悬架,变论域模糊PID控制悬架的前、后车身垂直加速度和车身俯仰角加速度均方根分别减小30.89%,34.36%,37.00%,车身动挠度均方根比较接近,进一步提高了越野车的行驶平顺性。     

Fuzzy-PID控制的Matlab建模与仿真

利用Matlab（Simulink）对Fuzzy-PID控制器进行建模和仿真。仿真图与单独PID控制器的仿真图进行比较,表明该控制器的动态响应和稳态响应都比较理想,从而改善了操纵性能和提高了控制器的鲁棒性。     

馈能悬架BP神经网络PID控制研究

为使主动悬架能回收振动能量,建立了二自由度电磁式馈能悬架系统模型,设计了基于BP神经网络算法的PID控制器,对电路执行PI控制,以调节主动控制力的实际输出,以悬架的车身加速度、悬架动行程和轮胎动位移作为车辆动力学性能的评价指标,以自供能效率、馈能效率分别作为悬架能量利用与回收的评价指标,利用MATLAB/Simulink软件进行仿真分析。结果表明,通过PI控制电路输出的主动控制力的实际值与理想值基本一致;基于BP神经网络PID控制的馈能悬架在不同输入条件下均能有效改善车辆性能;并且该系统能回收部分悬架振动能量,其中自供能效率稳定在约55%,馈能效率稳定在约16%。     

汽车悬架并联式模糊PID控制的仿真研究

以汽车悬架作为研究对象,通过对其受力特点分析,建立了二自由度1/4汽车车体主动悬架模型及动力学模型,在汽车悬架常规PID控制器的基础上,加入模糊控制算法,设计了车辆主动悬架的并联式模糊PID控制器,在MATLAB/Simulink仿真环境中,构建了针对悬架的被动控制、模糊控制、PID控制、并联式模糊PID控制仿真模型,在相同的输入条件下,对各种控制模型下的汽车悬架的垂直速度与垂直加速度的进行仿真比较。仿真结果表明采用并联式模糊PID复合控制策略具有更好的控制效果,在提高车辆乘坐的舒适性和操纵的稳定性方面具有明显的优势。该研究对汽车主动悬架控制系统的设计和应用具有一定参考价值。     

汽车主动悬架自适应模糊PID控制研究

为改善汽车行驶平顺性,建立了简化的1/4车二自由度汽车主动悬架模型,提出了主动悬架自适应模糊PID控制方法。该方法中PID控制器以车身垂直速度的误差为控制参量,将车身垂直速度误差及误差变化率作为模糊控制器的输入变量,对PID控制器参数进行在线自调整。以C级路面白噪声随机信号为输入,利用MATLAB/Simulink对自适应模糊PID控制器进行了仿真,结果表明:自适应模糊PID在车身垂直速度、加速度及轮胎动载荷等控制方面明显优于被动悬架及传统PID控制,说明该法具有较好的控制效果和鲁棒性。     

汽车主动悬架精确控制技术分析与实验研究

以汽车行驶平顺性和乘坐舒适性为研究目标,为主动悬架系统提供了一种更可行的控制方法。基于1/4车四自由度主动悬架模型,分析了影响主动悬架动态特性的因素,并针对现存问题,把PID控制与神经网络相结合,提出一种单神经元PID控制策略,使神经元的连接权重对PID参数进行时时在线整定,以适应不同工况环境下悬架参数的变化。同时,以车身垂向加速度、悬架动挠度、轮胎垂向动载荷作为衡量指标进行仿真分析,并通过实验加以验证。结果显示,所用方法能够大幅提升主动悬架的动态性能,有效减小因路面激励所引起的车身颠簸,改善汽车乘坐舒适性和行驶平顺性。     

电液比例位置控制系统Fuzzy-PID控制的应用

针对电液比例阀控缸位置控制系统实时性能差和具有严重时变性的特点,设计了一种新型PID控制算法,并将该算法与模糊控制相结合构成Fuzzy-PID控制,对其在电液比例位置控制系统上的应用进行研究。通过实验比较不同工况下该系统Fuzzy-PID控制和常规PID控制对正弦信号的跟踪效果。结果表明:Fuzzy-PID控制比常规PID控制具有更好的精度和稳定性。