电子控制空气悬架研究和发展

电子控制空气悬架系统能有效地提高车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性,是未来汽车悬架发展方向之一。本文比较系统地介绍了电子控制空气悬架系统的组成部件,比较全面阐述了电子控制空气悬架系统的工作原理,回顾了电子控制空气悬架系统的发展历程,指出了电子控制空气悬架系统技术今后的发展趋势。     

现代控制理论在汽车悬架控制中的应用

简述了现代控制理论的发展以及汽车悬架系统的发展;综述了为提高汽车的行驶平顺性和操纵稳定性所做的控制策略研究;侧重阐述了现代控制理论在汽车悬架控制系统中的应用;最后,通过对目前汽车悬架控制研究的分析,展望了今后汽车悬架控制的发展方向.     

汽车主动悬架与转向系统的集成控制

在建立了汽车主动悬架与转向系统集成控制模型的基础上,应用LQG控制理论,设计了汽车主动悬架与转向系统LQG集成控制器,并进行了试验仿真,实现了对质心侧偏角、车身横摆角速度、车身垂直加速度、车身俯仰角的集成控制。与被动悬架和转向系统、主动悬架与转向系统单独控制相比,汽车的平顺性、操纵稳定性和安全性都有了显著改善,为汽车底盘集成控制研究提供了依据。     

基于预测控制的汽车主动悬架与电控液压助力转向系统的集成控制

建立了电控液压助力转向系统和主动悬架的动力学模型,PID控制的双闭环电控液压助力转向系统输出转向助力,根据车身姿态参数动态调整悬架作动器作用力的大小,从而实现悬架和转向的集成控制。引入预测控制理论,并建立了预测控制器,相对于传统的悬架和转向系统,车辆的操纵轻便性、稳定性、安全性和行驶平顺性等整车综合性能都得到了改善。     

农用运输车悬架系统的自适应控制

分析了农用运输车的行驶振动特性，应用自适应控制理论建立了具有半主动悬架农用运输车的数学模型和控制模型，进行了半主动悬架和被动悬架振动响应的计算机仿真。结果表明：具有半主动悬架的车辆，振劝加速度得到明显衰减。     

车辆半主动悬架非线性控制方法的研究

考虑磁流变减振器阻尼力和悬架弹性元件非线性特性,建立了车辆半主动悬架非线性动力学模型。应用微分几何非线性控制,经过适当的非线性状态和反馈变换,实现半主动悬架非线性系统的精确线性化,并对系统实施非线性状态反馈控制;根据预定的控制目标及模糊控制策略调节控制参数,设计模糊控制器,对悬架系统进行了控制仿真研究;利用神经网络模式识别能力对输入数据处理辨别,设计控制网络层,从而达到提高悬架工作性能,改善车辆行驶舒适性的目的。将3种非线性控制方法的仿真结果进行分析比较表明：经模糊控制或神经网络控制的悬架冲击响应小、振动强度低,比微分几何控制能获得更优异的性能。     

基于液态模锻的汽车悬架控制臂模具设计

为了提高汽车悬架控制臂的力学性能,在采用液态模锻加工工艺的基础上,应用CATIA软件建立了控制臂的三维模型,并将控制臂模型导入ANSYS分析软件中,得到了汽车悬架控制臂的应力分布图,找到了汽车悬架控制臂应力最大的部位,在此基础上对控制臂模具的内浇道宽度和比压进行了试验分析,得到了最佳的内浇道宽度和比压,最终获得了汽车悬架控制臂的模具示意图,为获得较高力学性能的汽车悬架控制臂提供了保障。     

汽车半主动悬架的模糊PID控制仿真研究

悬架系统关乎汽车的平顺性、操纵稳定性和轮胎接地性能。根据汽车振动参数对悬架系统进行有效控制,可使车辆运行在安全、舒适的条件下。通过建模,对半主动悬架的模糊PID控制、PID控制和被动悬架进行了对比仿真分析。结果表明模糊PID控制具有较好的控制效果,其中合理整定模糊PID的参数和确定模糊控制规则至关重要。     

半主动空气悬架控制的试验研究

建立了半主动空气悬架1/4模型,设计了台架试验系统。该试验系统可实现空气悬架的动态模拟,并在台架上进行空气悬架的PID控制。通过不加控制和加控制在相同路面激励试验数据对比,验证了算法的有效性。     

基于控制律重组的汽车半主动悬架容错控制与试验

基于控制律重组思想提出了一种汽车半主动悬架主动容错控制方法。建立了2自由度1/4车半主动悬架和故障悬架模型。通过设计鲁棒观测器,获得输出残差信息,实现半主动悬架故障检测和悬架作动器故障增益在线诊断。在LQG控制器和在线诊断基础上,基于控制律重组调整LQG控制律设计容错控制器,实现故障悬架主动容错控制。Matlab/Simulink仿真及台架试验结果表明,基于控制律重组的主动容错控制能使汽车故障悬架舒适性指标经0.5~2.0 s滞后迅速恢复至与无故障状态时半主动悬架性能相接近水平,消除了作动器故障影响,提高了悬架控制可靠性。     

农用运输车悬架系统的试验研究

根据对装有被动悬架和半主动悬架农用运输车驶过凸块时的脉冲输入平顺性试验结果,验证了具有快速控制算法的半主动悬架的减振性能,为进一步应用研究提供了依据。     

基于分层控制的大功率拖拉机前桥悬架减振系统研究

大功率轮式拖拉机质量大、车身重心高,在高速运输作业时受路面不平度影响,易产生剧烈的颠簸振动,直接影响拖拉机操纵稳定性和行驶平顺性,甚至危及行驶安全。基于此,综合考虑大功率轮式拖拉机车身振动加速度与悬架动挠度的变化及悬架系统充放油过程中的非线性控制等问题,提出了适用于大功率轮式拖拉机前桥悬架减振系统的设计与控制方案。首先,设计了前桥悬架减振系统,建立了带前桥悬架的1/4拖拉机振动模型;其次,在充分考虑前桥悬架控制系统特点的基础上,建立了基于参考天棚-地棚模型的分层控制算法,构建了Matlab/Simulink仿真模型,并与常规PID算法对比分析,结果表明分层算法的控制性能优于常规PID控制;最后,搭建了前桥悬架系统硬件在环仿真平台和室内试验平台,开展了悬架减振控制策略和控制效果的试验验证。试验结果表明,基于参考天棚-地棚模型的分层控制算法能快速调整控制参数,所设计悬架系统的车身振动加速度均方根降低至2.36 m/s²左右,较被动悬架下降55.8%,同时悬架动挠度的均方根被限定在较小范围内,明显优于被动悬架系统,满足大功率轮式拖拉机前桥悬架的减振需求,且试验结果与仿真...     

车辆半主动悬架自适应模糊控制

给出了车辆半主动悬架自适应模糊控制方法,设计了自适应模糊控制器,将模糊系统辨识和模糊控制结合起来,对自适应模糊控制规则进行了修正,使自适应模糊控制的复杂性得以简化,提高了半主动悬架控制的实时性,从而达到最佳的控制效果。与被动悬架的对比分析表明,自适应模糊控制半主动县架具有优良的减振性能。     

自适应模糊控制技术在半主动悬架控制中的应用

设计了一种基于神经网络的半主动悬架自适应模糊控制系统,分析了系统模型及自适应模糊控制的设计和实现,采用快速的变斜率梯度下降算法学习,具有自适应学习功能。仿真研究表明,神经网络自适应模糊半主动悬架性能明显优于一般的模糊控制,试验与计算结果基本吻合。     

商用车空气悬架系统控制策略研究

简要介绍了空气悬架系统的组成和工作原理,阐述了空气悬架系统控制方式的发展历程和研究意义,着重分析了目前比较常用的控制策略,讨论了各种控制策略的优缺点,并对未来的发展趋势做出了预测。     

基于卡尔曼滤波器的半主动悬架仿真和试验

设计了Kalman滤波器来估计悬架的相对速度和绝对速度,采用天棚控制算法,建立了基于观测器的1/4车辆半主动悬架天棚控制器。仿真结果表明,所设计的Kalman滤波器能较好地估计被控悬架的绝对速度和相对速度。建立了1/4车辆半主动悬架测控试验系统,对基于观测器的半主动悬架天棚阻尼控制进行了试验验证。试验表明,观测器可以较好地估计悬架的状态,对比被动悬架,基于观测器的磁流变半主动悬架天棚控制器提高了行驶的平顺性。     

基于BP神经网络PID控制的主动悬架仿真分析

为研究主动悬架的控制算法,采用基于BP神经网络的一种自适应PID控制算法来搭建主动悬架控制系统。以某轿车车型为例,在Simulink软件中建立了以随机路面不平度激励作为系统输入的七自由度整车主动悬架仿真模型。将车身垂向加速度均方根、俯仰角加速度均方根、侧倾角加速度均方根作为主动悬架性能的评价指标进行时域及频域分析。由仿真结果可知,相比于传统的被动悬架,运用该控制算法的主动悬架可显著提升汽车的行驶稳定性与舒适性。