汽车主动悬架系统的控制方法综述

汽车主动悬架系统是车辆结构的重要组成部分之一,良好的汽车主动悬架系统可以大幅度提高汽车整体的稳定性和安全性。因此,针对几类典型汽车主动悬架系统的控制方法进行综述。首先,介绍汽车主动悬架系统模型和路面输入模型,包括四分之一主动悬架系统模型、二分之一主动悬架系统模型和随机路面模型。然后,阐述现有的典型控制方法对提升几类汽车主动悬架系统性能的影响。最后,总结并指出主动悬架系统的研究发展方向和趋势。     

基于模糊控制的汽车主动悬架系统仿真研究

汽车悬架直接影响汽车在行驶过程中抑制不平路面对车身的冲击力及车身倾斜度,传统被动悬架遇冲击自动调节能力较差,抗振能力不强,针对上述问题,通过对悬架受力特点分析,建立了1/4车体二自由度主动悬架数学模型,结合自动控制理论,设计车辆的主动悬架模糊控制器,利用MATLAB/Simulink模糊工具箱对其进行仿真,在相同输入的情况下,对主动悬架与被动悬架模型部分性能参数分析比较,仿真结果表明采用此模糊控制器的主动悬架在提高车辆乘坐的舒适性和操纵的稳定性方面明显优于被动悬架。实验证明,研究结果对汽车主动悬架系统的设计具有一定参考价值。     

浅谈汽车电子控制悬架系统

随着人们对汽车操纵性和舒适性要求的不断提高,以及电子技术的飞速发展,电子控制技术被有效应用于现代汽车悬架系统。电子控制悬架系统能使悬架随不同的路况和行驶状态做出不同的反应。既能使汽车的乘坐舒适性达到令人满意的状态,又能使汽车的操纵稳定性达到最佳状态。本文首先介绍了电控单元控制悬挂系统的特,然后介绍了电子控制悬挂系统的原理与主要结构,最后介绍了电子控制悬架系统检测过程中要注意的若干问题。     

基于动态神经网络自适应控制的主动悬架系统

主动悬挂系统中的液压执行器伺服系统是典型的仿射非线性系统，其参数也是时变的，要建立其准确的数学模型是很困难的。在该文中将主动悬架系统看作是一未知系统，利用动态神经网络对未知系统进行辨识，根据建模误差和参数的不确定性来调整网络的参数和结构并用动态神经网络的优化能力得出系统的控制率。在仿真试验中用动态神经网络所得到的控制算法对模型的输出进行跟踪控制，从仿真结果图可以看出这种控制器能获得较好的控制效果。     

用MATLAB解决汽车悬架的主动控制问题

为了解决汽车被动悬不能兼顾乘坐舒适性和行驶稳定性的矛盾,在汽车上采用主动悬架,应用ＭＡＴＬＡＢ这一优秀数学软件方便地对汽车上的悬架的主动控制力进行了求解,对主动悬架进行了仿真分析。     

微型电动汽车主动悬架系统振动控制仿真

为提高汽车操纵稳定性,减少路面激励影响,提出微型电动汽车主动悬架系统振动控制研究。综合电动助力转向系统、主动悬架系统和路面激励的运动学特征,建立电动汽车整车运动学模型,便于集成控制;将神经网络和模糊算法相结合,以网络学习模式为基础,设计一个包含输入层、函数层、规则层、归一化层和输出层的模糊神经网络;以车辆动力学模型为输入,确定每层神经元数量,制定网络训练的模糊规则,利用归一化因子完成所有模糊集合的归一化处理;采用重心法完成输出结果的去模糊化,获得最终控制量。仿真结果表明,所提方法降低了横摆角速度的抖动幅度,提高了车辆协调控制能力,即使控制回路中存在时滞,也能保证算法的有效性。     

汽车悬架系统的发展及控制

综述了汽车悬架控制系统的基本类型及其特点,并介绍了它们的发展概况.重点论述了半主动控制和主动控制悬架系统中常用的几种控制方法,对今后悬架的研究方向和发展趋势进行了初步的探讨.     

基于改进遗传算法的汽车主动悬架控制器设计

为解决在汽车主动悬架系统中所采用的一般模糊控制策略自适应能力差的特点,提出了一种可以自适应调节的模糊控制策略,采用解析式模糊规则法;利用新型的改进遗传算法优化不同状态下误差与误差变化率的修正因子,从而找到最优的模糊规则,匹配当前状态下最佳模糊控制器的参数;利用Matlab/Simulink对主动悬架系统进行了仿真,结果表明该控制器相较于一般模糊控制器可以有效地改善汽车悬架在不同行驶状态下的稳定性和平顺性,通过优化过后的控制系统有较强的鲁棒性和较好的适应性。     

基于模糊控制的汽车主动悬架仿真研究

本文建立了汽车振动的四分之一车体悬架模型和悬架系统的振动微分方程,并利用Matlab／Simulink软件实现了两自由度主动悬架的仿真模型。应用传递函数方法,对主动悬架在不同路况下的控制策略进行了深入研究,给出了相应的模糊控制策略,并进行仿真实验。仿真结果表明,装备了主动悬架的整车与被动悬架控制相比,前者在很大程度上降低了车身加速度、悬架动挠度和轮胎的相对动载荷,从而有效地提高了汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性。     

基于振型分解法的车辆悬架系统主动控制

针对传统车辆被动悬架抗干扰性差的缺点,基于1/4车辆悬架系统,建立了车辆悬架动力学模型,以车身垂向加速度、悬架动扰度、轮胎变形量为控制指标,采用线性二次型(LQR)最优方法设计控制器.鉴于性能指标中加权矩阵难于确定的问题,提出基于振型分解法来优化选择加权矩阵,根据各振型分量的不同重要性,赋予各振型分量不同的权重,通过优化选择悬架系统的加权矩阵,获得最优反馈增益及最优控制力,从而抑制高频噪声和高阶计算模型误差对输出控制力的影响,提高了车辆悬架系统的抗干扰能力,并通过李雅普诺夫稳定性理论证明了系统的稳定性.最后,以二自由度车辆悬架系统在路面模拟输入作用下的动态响应为例,通过与被动悬架进行对比,证明了所提方法的正确性和有效性.     

对汽车主动悬架LQG算法的优化仿真研究

主动悬架在汽车的行驶平顺性、乘坐舒适性以及操纵稳定性等方面都具有明显的改善效果,而主动悬架控制算法的确定又是主动悬架设计的关键.传统的随机线性最优(Linear Quadratic Gaussian,LQG)控制算法因其权重系数主要是基于经验值反复的修改代入进行仿真计算,过程繁琐,准确度低.基于以车身垂向加速度、俯仰角...     

基于反向递推的主动悬架控制设计与仿真

车辆悬架系统是典型的非线性系统,反向递推(Backstepping)控制理论适用于非线性系统的控制.本文建立了基于反向递推控制策略的车辆主动悬架模型,证明了该主动悬架系统具有全局渐进稳定特性,能实现突遇路面冲击时防止发生悬架击穿之目的.对某型车辆单轮悬架的越障案例进行了仿真研究,结果表明:当车辆驶过路面突起时,采用所提出的反向递推控制策略的主动悬榘系统的性能优于最优控制主动悬架和被动悬架系统,避免了悬架击穿.     

汽车主动悬架高精度数学模型的计算机仿真

由于车辆主动悬架在实际应用中存在一些问题,因此需要一个高精度的数学模型来真实地描述实际的系统。该文分别对两个1／4车辆主动悬架系统的数学模型进行描述,并分别对整个悬架系统采用最优控制策略进行仿真,通过比较可以得出建立高精度数学模型对主动悬架系统研究的重要性。     

非线性主动悬架系统自适应最优控制

针对非线性主动悬架系统多性能指标综合优化问题,提出一类自适应最优控制方法.首先,通过引入一阶低通滤波操作,利用系统输入输出构建结构简单且调节参数少的一类未知非线性动态估计器,在线估计系统未知非线性动态;其次,构建包含乘驾舒适度、悬架行程空间及输入能耗的性能指标函数,采用单层神经网络对最优性能指标函数进行在线逼近,并得到新的哈密尔顿函数;为实现在线求解,构建一类新的基于参数估计误差信息的自适应律,在线更新神经网络权值并计算最优控制律;最后,理论分析闭环系统稳定性和收敛性,并通过专业软件Carsim与Matlab/Simulink搭建的联合仿真平台给出的对比仿真结果,验证所提出方法可有效解决主动悬架系统多目标性能优化控制问题,提升主动悬架系统综合性能.     

具有执行器容错的汽车主动悬架系统有限频率H∞控制

本文研究了一类具有执行器容错的主动悬架系统有限频率H_∞控制问题.运用广义的Kalman-Yakubovich-Popov(KYP)引理,设计了有限频率H_∞控制器.该控制器不仅能够最大程度地减少路面在4～8 Hz范围内对乘客的影响,还能够保证汽车的悬架行程和车轮的动静载之比在它们允许的范围内.因此所设计的有限频率H_∞控制器不仅能够保证汽车驾驶的舒适性还能够保证汽车驾驶的安全性.为了解决系统状态不完全可测的问题,本文采用了动态输出反馈控制器策略.除此之外,在控制器的设计过程中还考虑了主动悬架系统的参数不确定性以及执行器随机故障的现象.最后,本文基于四分之一汽车主动悬架系统验证了控制器的有效性.     

基于PXI平台的主动悬架台架试验测控系统

该主动悬架测控平台的硬件系统基于PXI搭建,而应用软件则基于LabVIEW开发。本文主要描述该测控平台的硬件架构、软件设计、主要功能及应用方法。该测控系统硬件配置简单、可扩展性强、精度高、重复性好,其测试过程实现了自动化。     

基于卡尔曼滤波的液压主动悬架控制研究

汽车的液压主动悬架系统在控制过程中不可避免的受到噪声的影响。应用卡尔曼滤波对系统的状态向量做最优估计,并应用到系统的全状态反馈控制中,可以有效的提高系统的鲁棒性。文章给出了卡尔曼滤波的应用条件,对单一LQR调节器系统和基于LQG理论的调节器系统做了仿真对比。在LQR调节器系统中前置卡尔曼滤波,能得到更好的振动控制效果。     

基于模糊PID控制的列车主动悬架振动控制研究

为了研究高速列车主动悬架系统横向振动控制,将研究对象简化为二自由度1/4车悬挂模型,研究了高速列车车体的横移、侧滚为变量的列车悬挂控制系统,采用德国轨道谱作为列车的激励拟合。算法控制器选择方面,在PID控制和模糊控制的基础上,建立模糊PID控制,并建立了基于模糊PID控制的高速列车主动悬架横向振动控制系统,通过MATLAB仿真生成关系曲线,验证了模糊PID控制算法具有更好的控制效果。