基于磁流变减振器汽车半主动悬架的最优控制仿真

建立了二自由度1/4汽车半主动悬架模型,在线性最优化理论的基础上设计出磁流变减振器半主动悬架的最优控制器,并在MATLAB/SIMULINK环境下进行仿真,结果表明采用最优控制器的流变减振器半主动悬架有效地改善了汽车行驶平顺性和乘坐舒适性。     

车辆半主动悬架的控制策略及仿真

作者综述了汽车悬架控制系统的基本类型 ,以半主动悬架为研究对象 ,推导建立出汽车两自由度 1/ 4车体模型 ,提出了一种汽车半主动悬架系统的模糊控制方法 ,并利用MATLAB进行仿真 ,对结果进行分析 ,证明了该控制策略的有效性     

车辆半主动悬架的仿真研究

提出了一种根据车速，路谱和载荷实时调节悬架参数的产主动悬架设计方案。将车辆模化为七自由度振动系统，采用频域法进行随机响应计算，仿真结果表明同传统的被动悬架相比这种半主动悬架可使车身振动显著减小，提高了平顺性和操纵稳定性。     

新型汽车减振器半主动悬架的动力学模型研究

近年来，电流变液体减振器受到了广泛的关注，设计了一种新型电流变液体减振器，并将其应用于汽车半主动悬架系统，该系统具有响应快、控制容易、结构简单和能源消耗低等特点。建立了新型电流变液体减振器间主动悬架的动力学模型，并对其进行了仿真研究，仿真结果表明，该系统具有很好的隔振性能。     

车辆半主动悬架系统混合控制策略的半实物试验研究

为分析半主动悬架系统混合控制策略对车辆平顺性和道路友好性的影响,验证混合控制策略的实车应用可行性,在建立四自由度1／z车辆半主动悬架模型的基础上,利用MATLAB／Realtime Windows Target模块和自行开发的电控单元构建了硬件在环仿真平台,并利用上述平台开展了硬件在环仿真试验。研究表明,采用数学仿真方式,当天棚控制阻尼力分配系数取0．6时,混合控制策略可以有效兼顾车辆平顺性和道路友好性。与数学仿真相比,基于硬件在环的仿真模型前轮轮胎动载荷、后轮轮胎动载荷和车身垂向加速度均方根值变化很小,仿真结果较为吻合。     

基于模糊PID的半主动悬架控制策略研究

针对传统被动悬架平顺性不足的问题,本文研究了基于模糊PID的半主动悬架控制策略。通过CarSim软件建立某C级轿车的整车模型,基于模糊PID控制原理在Simulink中设计控制器并配置相关参数,建立基于滤波白噪声的路面模型,并将其载入CarSim软件。通过在CarSim中设置数据输入、输出仿真端口,将车辆模型运行数据通过S-Function模块发送到Simulink中求解控制信号,再通过S-Function模块施加到CarSim中,形成闭环控制系统,最后进行联合仿真试验验证模糊PID控制算法的有效性。仿真结果表明,配置有模糊PID控制器的半主动悬架明显改善了车辆的平顺性。该研究具有广阔的应用前景。     

可变刚度和阻尼的半主动馈能悬架隔振性能

首先,以单自由度1/4车辆模型为研究对象,对其地面激励和外力激励幅频特性进行分析。然后,基于天棚控制方法设计了开关阻尼控制算法,定义了9种控制模式。最后,以正弦激励和随机激励作为输入,采用Matlab/Simulink进行性能仿真对比分析,结果表明:两个阻尼器都是on-off状态对应的工作模式,可以使悬架系统表现出良好的隔振性能。     

汽车磁流变半主动悬架的模糊PID控制研究

为了解决传统的被动悬架阻尼参数不可调节,汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性难以改善的问题.提出使用磁流变阻尼器代替被动阻尼器,通过将磁流变阻尼器基于BP神经网络的逆向模型与模糊PID控制器形成闭环反馈来实现对汽车悬架的半主动控制.通过仿真实验和数据分析得到,基于磁流变阻尼器的模糊PID控制的半主动悬架系统的车身垂直加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷的均方根植明显比被动悬架的均方根值小.结果表明:该方法可以有效地提高汽车的乘坐舒适性和操作稳定性,改善悬架系统的性能.     

基于负刚度理论的悬架系统设计及整车平顺性仿真分析

应用负刚度理论,建立新的汽车悬架系统,来降低悬架系统的固有频率,在系统动力学分析软件ADAMS／Car中建立整车虚拟样机模型。在研究整车平顺性时,对有无负刚度悬架系统整车模型进行了随机路面输入下的平顺性仿真试验,通过对比仿真结果可以知,仿真结果与MATLAB仿真结果一致,即负刚度悬架系统可以减小系统的固有频率,降低系统的振动传递,能够较好的改善汽车平顺性。     

车辆半主动悬架粒子群最优控制策略研究

针对半主动悬架控制系统所涉及的关健技术,本文采用多体动力学软件ADAMS,建立车辆多体动力学模型,构建最优控制器,根据最优控制器中目标函数的加权系数对悬架控制力的影响,用粒子群算法计算出不同等级路面最优控制器所需的最优加权系数,并通过ADAMS/MATLAB联合仿真,让车辆依次通过A～C级路面,观察汽车平顺性和操纵稳定性性能指标的变化,试验结果表明,粒子群最优控制在不同路面输入激励下均能取得较好的控制效果,其控制结果明显优于传统最优控制策略,能有效地提高半主动悬架系统的减振性能,并兼顾车辆的平顺性和操纵稳定性。     

车辆半主动隔振系统减振分析

履带车辆半主动悬挂是车辆悬挂系统的发展方向，磁流变可控阻尼器的出现，使车辆悬挂系统实时阻尼控制成为车辆减振的有效方式．基于磁流变体本构关系的Bingham模型，在对自行研制的双出杆剪切阀式磁流变减振器进行实验研究的基础上，对影响磁流变减振器阻尼力的各种因素进行了综合分析．将半主动悬挂系统看成是一个智能材料与结构，其中驱动元件采用磁流变阻尼器，并通过传感元件采集振动信息，依靠信息处理单元对采集到的信息进行分析、处理，进而实时改变磁流变阻尼器的阻尼力，使悬挂系统的工作性能得到改善．建立了四自由度车辆悬挂系统的动力学模型，并应用非线性随机振动理论，在对模型输入进行过滤白噪声简化的基础上。探讨了用FPK法解方程的可能途径．     

Neuron PI control for semi-active suspension system of tracked vehicle

A neuron proportion integration (PI) control strategy for semi-active suspension system of tracked vehicle was proposed based on its unique structure and the multiple and complex environment of the driving traffic. An adaptive genetic algorithm is used to optimize the parameters of the neuron PI controller. The simulation result of the neuron PI control for semi-active suspension system of tracked vehicle indicates that the vertical amplitude, pitch angle and vertical acceleration of the vehicle are well controlled. The root mean square (RMS) of the vertical amplitude decreases by 37.2%, and 45.2% for the pitch angle, 38.6% for the vertical acceleration. The research of neuron PI control experiment for the semi-active suspension system of the tracked vehicle model mining in benthal indicates that the RMS of the weight acceleration vibrating along the vertical direction decreases by 29.5%, the power spectral density resonance peak of the acceleration of the car body decreases by 23.8%.     

基于微分几何法的车辆半主动悬架控制

为了对某工程车辆半主动悬架进行有效控制,建立了车辆半主动悬架非线性动力学模型.提出了应用微分几何理论并经过非线性状态反馈变换的方法,对半主动悬架非线性系统进行线性化,进而利用线性二次型调节器实现了非线性状态反馈最优控制,并用Matlab/Simulink编程进行仿真实验.仿真结果表明：经过微分几何法线性化处理并应用LQR控制的方法,半主动悬架与被动悬架相比,车辆平顺性有了明显的改善,绝大部分平顺性指标都有10%以上的提升.分析结论可为非线性系统的线性化和车辆悬架半主动控制的研究提供参考.     

车辆半主动座椅悬架滑模变结构控制

针对三自由度的车辆座椅悬架模型,以近似天棚阻尼系统为参考模型,运用滑模变结构方法设计了半主动座椅悬架的滑模控制器.首先将实际被控系统和参考模型间的广义误差动力学引入渐近稳定的滑动模态中;采用极点配置法确定滑模切换面的参数,根据滑模控制理论推出滑模面上的等效控制力,再选择等速趋近律确定实时控制阻尼力.仿真结果表明在时域和频域中,该滑模控制器性能较稳定,较被动及PID控制的座椅悬架系统其减振效果得到明显改善,具有较好的鲁棒性和跟踪性能.     

基于极点配置算法的列车横向半主动悬挂自适应PID控制系统设计

为了使PID控制器具备自适应能力,以适应列车受到外部环境扰动时产生的结构参数变化,使用了增量式数字PID控制器,将PID控制器与极点配置控制算法结合,利用极点配置算法在线实时优化kP,kI,kD参数,设计了自适应极点配置PID控制器,实现了kP,kI,kD参数的自动校正.最后给出基于极点配置自适应PID的高速列车半主动悬挂控制系统的设计方案,利用MATLAB-Simulink搭建仿真平台并进行仿真.仿真结果表明：基于极点配置算法的列车半主动悬挂自适应PID控制系统能够有效降低列车横向振动.     

半主动空气悬架的参数自调整模糊控制仿真

针对半主动空气悬架系统进行了自调整模糊控制算法的仿真研究。以某空气悬架大客车1/4车辆模型为仿真对象,设计了参数自调整的模糊控制器,并以B级路面为随机输入,以平顺性为评价指标,对模型进行了计算机仿真。结果表明,在引入参数自调整模糊控制方法后,车辆的行驶平顺性得到了改善。此外,当汽车行驶工况变化时,该控制器仍表现出良好的控制效果。     

汽车半主动悬架神经模糊融合网络控制

针对汽车半主动悬架模糊控制器的模糊控制规则无法有效调整的问题,建立了两自由度1/4车辆模型.利用白噪声模拟路面激励并作为系统的输入,将人工神经网络与模糊逻辑控制相融合,采用人工神经网络模拟模糊控制过程,实现了模糊规则的自适应调整.将直接控制力作为参考控制力对神经网络进行训练,输出控制力结合开关控制策略实现悬架的半主动控制.仿真分析表明,神经模糊融合网络控制器相对于模糊控制器和被动悬架,使悬架性能得到了显著的改善.     

磁流变阻尼器半主动控制算法的改进

以改进以往控制算法中对加速度的控制为目的，克服某些算法控制下结构加速度反应增大的弊端，提出了转换开关控制算法，结合一座在底层安装一磁流变阻尼器的4层框架结构的算例，对在4种不同的地震波(E1-Centro波，Taft波，Kobe波，Cape波)作用下未加控制、Passive-On、Passive-Off、LQR、转换开关(On-Off)控制状态下的结构反应进行了计算，并就结构顶点位移反应、加速度反应进行了减振率的对比分析，可看出该算法在位移控制方面与其他控制算法控制效果相近，但在加速度控制方面却优于其他算法，说明了转换开关控制算法的可行性及有效性。     

汽车可调阻尼半主动悬架控制器

以CA6440轻型客车为试用车型,研制开发了可调阻尼半主动悬架控制器,建立了半主动悬架控制器试验装置,对控制器的软、硬件进行了实验研究。结果表明,所设计的半主动悬架控制器实用可行。