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.     

考虑热变形影响的盘式制动器制动抖动分析

为了提高制动器动力学模型对制动抖动的预测精度,建立了一个部件之间的接触形式以及模型的位移输入更贴合实际情况的制动器动力学模型.首先,使用有限元软件建立通风盘式制动器的有限元模型,采用热-结构耦合法仿真计算制动过程中由于摩擦生热造成的制动盘厚度变化量;然后,考虑制动盘与制动块之间采用面对面的接触方式建立八自由度制动系统动...     

小波阈值降噪技术对 OPAX方法的改进研究

扩展工况传递路径分析方法所需的输入信号均在汽车运行工况下采集的,混杂有其他干扰信号,严重影响分析结果的精确性。针对此问题,应用小波阈值降噪技术对OPAX方法进行改进。首先,构造了适合于车辆运行工况振动数据的小波估计阈值以及阈值函数。其次,以一辆装备四缸汽油机的乘用车为例,采集车辆在3WOT工况下,悬置主动端,被动端,车内响应点的振动加速度信号,整车系统的频响函数等。建立了从动力总成到车内座椅,方向盘和地板的传递路径分析模型。在发动机2阶工况下,对比地板处振动数据的实测值与计算值,发现两者吻合较好,验证了模型的准确性。最后以地板处实测值为标杆,对比改进后的OPAX计算值与原计算值,结果表明改进后的计算值更接近实测值,且在峰值频率处表现优异,有效提高了OPAX方法的分析精度。     

空气主动悬架模糊控制仿真与实验研究

建立了1/4车体二自由度的空气主动悬架模型,设计了用于该主动空气悬架的模糊控制器,应用Matlab/Simulink控制系统仿真软件,对1/4汽车空气主动悬架模型进行计算机仿真。仿真结果表明具有此模糊控制器的空气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空气被动悬架。在此基础上,设计了空气主动悬架台架实验,进行了空气被动悬架与空气主动悬架的台架对比实验。由实验结果可以看出,与空气被动悬架相比,空气主动悬架能有效改善车辆性能,与仿真研究结果具有一致性。     

主动液压悬架建模及最优控制

对一种液压悬架进行了动力学建模,并构建了控制执行机构的控制量与车辆实时状况之间的关系。根据最优控制理论,设计了液压主动悬架二次型最优(LQR)控制器,分析了系统在随机激励条件下的时域响应和频域响应。仿真结果表明:与被动悬架相比,最优控制的液压主动悬架在低频共振区能有效控制车身垂直加速度、悬架动扰度和轮胎动载荷。     

汽车悬架系统的半主动追踪控制

在介绍了磁流体减振器阻尼力特性的基础上，提出了针对磁流体减振器特性的半主动追踪控制方法。试验验证了磁流体减振器阻尼力可调的减振性能及追踪控制方法的有效性。结果表明提出的半主动追踪控制方法不仅比被动控制方式优越，而且比天棚式反向控制方式有更佳的减振效果。     

用于微振动控制的主动隔振单元的研究

利用空气弹簧低频减振特性良好的特点,提出了一种用于微振动控制的主动隔振单元,并利用该隔振单元构建了6自由度减振平台系统,建立了系统的运动微分方程式,并对系统在最优控制下的性能进行了仿真和实验研究,结果表明:所提出的主动隔振单元构建的减振平台减振效果高达了20 d B左右,不仅对中高频扰力具有良好的隔振效果,而且对低频和超低频扰力能进行有效的隔振,对精密制造和测量具有很重要的意义。     

用磁流变液阻尼可调减振器改善车辆座椅特性的研究

磁流变液减振器作为一种阻尼力可调的减振器,具有反应迅速,能适用于振动系统的实时控制等特点.由于磁流变液不仅有牛顿流体的特征,而且有塑性流体的特征,使得磁流变液减振器的阻尼力呈非线性特点.应用迟滞黏性模型来表示磁流变液减振器阻尼力特性;在此基础上模拟计算了用于车辆座椅系统的磁流变液减振器在不同控制状态下的座椅特性,结果显示不加电压时的磁流变液减振器(soft)座椅在B、C级路面整个振动频率的加速度的RMS(均方根)值较小,而相对位移的RMS值较大.施加3 V电压时的磁流变液减振器(hard)座椅表现出较大的等效黏性阻尼;此时B、C级路面整个振动频率的加速度的RMS值较大,而相对位移的RMS值较小.采用半主动减振器的磁流变液减振器(on-off)座椅表现出较优的减振特性;此时整个振动频率的加速度的RMS值较小,相对位移的RMS值也较小.     

汽车发动机磁流变悬置动特性及PID控制研究

针对发动机悬置怠速工况下的隔振问题,结合磁流变液体的流变特性,在已有磁流变发动机悬置的基础上改进了悬置结构,设计了带有多个惯性通道的磁流变半主动悬置,建立其力学模型,推导动刚度和阻尼滞后角的表达式,应用软件编制程序对悬置动特性进行仿真,并用试验的方法验证了单惯性通道悬置模型的正确性;建立了考虑悬架等效刚度和等效阻尼的二自由度模型,借助于Matlab/Simulink仿真模块搭建其仿真模型,对该二自由度系统的PID控制进行了仿真分析。研究结果表明,磁流变悬置在PID控制作用下有一定的隔振效果,能够改善车辆平顺性。     

可变刚度和阻尼的半主动悬架系统建模及性能仿真

在野外作业工程车二自由度悬架模型的基础上,采用一种新型的悬架模型为研究对象,通过调节模型中的阻尼来实现悬架刚度和阻尼的同时可调。建立了采用5种不同开关阻尼控制方法的半主动悬架模型,以及被动悬架和主动悬架模型,分别以正弦输入和白噪声输入作为路面输入激励,在MATLAB中建模并仿真。仿真结果在幅频响应和时频响应特性两个方面都优于被动悬架,与主动悬架控制效果相近,得出开关阻尼控制方法能有效地改善车辆平顺性的结论。