自适应半主动悬架系统控制策略

建立了一种自适应半主动悬架的控制策略，能更好地权衡舒适性、操纵稳定性和安全性.首先建立集成了考虑悬架限位的阻尼连续变化(CVD)天棚控制算法的整车模型，并在不同路面和车速下进行仿真分析，建立由悬架动行程均方值估计路面不平度等级的方法；其次，提出一种考虑路面不平度等级的自适应型半主动悬架控制策略；然后采用遗传算法对不同工况下的控制参数进行离线优化；最后将优化后的控制参数用于在线控制，并与传统的被动悬架以及天棚控制的半主动悬架进行对比分析.仿真结果表明：汽车在复杂工况行驶时能有效识别路况信息并进行控制模式切换；在Comfort模式时能有效提高汽车平顺性；在Sport模式时能有效提高汽车的行驶稳定性；在Safe模式时能有效提高汽车行驶安全性.     

基于免疫算法的悬架系统参数的辨识

在ADAMS中建立了麦弗逊与双横臂两种不同悬架形式的1/4汽车模型,依据其输入输出数据,利用免疫算法分别对两者的车身质量、悬架刚度与阻尼、轮胎的刚度及轮胎质量进行了辨识.仿真结果表明:使用辨识参数的简化模型可以替代真实模型并能够合理反映出由于悬架结构不同而引起的性能差异;免疫算法是参数辨识的一种有效方法,具有较好的全局寻优特性.     

基于矢量矩的汽车主动悬架免疫控制策略研究

基于矢量矩的抗体浓度计算方法,其算法较基于信息熵的简单、收敛速度快.采用该方法对汽车四分之一悬架模型进行免疫控制研究.仿真结果表明:在阶跃和B级路面两种输入下,基于矢量矩的免疫控制策略对汽车主动悬架进行控制,其主要的性能评价指标———平顺性和操纵稳定性明显好于被动悬架的.     

基于带死区PID控制的车辆磁流变座椅悬架的仿真

采用Lord公司生产的磁流变阻尼器RD1005来代替座椅悬架中被动阻尼器,构建磁流变半主动座椅悬架系统.针对此系统建立了人体-座椅的5自由度动力学模型,其中磁流变阻尼器采用改进的Bouc-Wen模型,采用了基于带死区PID控制器,依靠实时加速度信号在线调整控制量,达到最优减振效果.用MATLAB/SIMULINK建立系统的仿真模型.仿真结果表明,该控制器能有效地改善座椅的减振效果,减小驾驶员所受到的振动冲击,提高了乘坐舒适性.     

基于接触摩擦的变截面钢板弹簧悬架性能分析

传统钢板弹簧分析只是采用简化力学模型，而没有考虑簧片间的摩擦.为了更好地对少片变截面钢板弹簧进行设计，本文首先对少片变截面钢板弹簧悬架进行参数化建模.然后应用接触理论添加接触单元，来模拟钢板弹簧间的摩擦，进行钢板弹簧悬架的有限元计算，得到钢板弹簧悬架的装配预应力、刚度和阻尼特性的仿真值.与由传统预应力计算方法得到的结果和行业推荐值进行比较分析，证明基于接触摩擦的少片变截面钢板弹簧悬架性能分析的方法更能反映簧片实际的受力情况.     

磁流变阻尼器结构控制系统的开关控制

介绍了磁流变阻尼器的性能及恢复力模型,提出了两种简易可行的半主动控制策略.三层框架结构的地震反应分析表明,策略2优于策略1和被动控制,该控制方法能够有效减小结构的地震反应.     

基于FLANN的非线性动态系统辨识

采用一种基于FLANN-PSO的SISO非线性动态系统辨识方法,构造了基于FLANN的辨识模型,然后运用PSO优化算法实现模型权值辨识.通过对4种典型非线性动态系统进行了辨识仿真,结果表明该方法具有良好的性能和高辨识精度,它将更适合于工程实际需要.     

农用车辆座椅悬架的鲁棒H_∞控制仿真研究

农用车辆经常行驶在道路工况比较恶劣的路面上,工作时车身会产生激烈的振动,车辆驾驶员长时间承受在低频高强度的振动下,患腰痛和椎间盘突出的可能性也比一般人群大。为了减小路面激励对农用车辆和人体振动的影响,采用在农用车辆上应用驾驶员座椅主动悬架系统的方法,即用主动的措施来隔离地面激励通过车身引起对人体的振动。在建立农用车辆四自由度"车-椅-人"主动悬架模型的基础上,应用线性矩阵不定式(LMI)求解的优化技术,对农用车辆的主动座椅悬架进行了控制研究。提出了基于LMI优化的主动座椅悬架的鲁棒H∞控制方法,运用仿真软件MATLAB,在田野地路面等级的白噪声输入下,建立了路面输入的仿真模型,给出了农用车辆的主动座椅悬架鲁棒H∞控制系统与被动悬架系统的仿真比较研究。仿真结果表明:同输入条件下,采用鲁棒H∞控制的主动座椅悬架比被动悬架控制在人体垂直加速度的振动控制上有了明显的改善,并且避开了共振频率,在座椅悬架的振动控制上也有了明显的改进。以上研究不但证明了车辆座椅悬架的鲁棒H∞控制方法的可行性,而且为农用车辆主动座椅悬架系统的研究提供了有力的理论依据。     

基于混合灵敏度设计的结构H_∞鲁棒半主动控制

为兼顾基于磁流变阻尼器(MRD)的结构减振效果和控制算法的鲁棒性,提出了一种改进的H_∞鲁棒半主动控制方法.将基于干扰抑制问题的H_∞控制系统的设计转化为混合灵敏度求解问题,为了克服对工程经验的依赖性,并提高主动控制力的计算精度,提出利用鲸鱼优化算法对H_∞控制器的混合灵敏度加权函数进行带约束优化设计.利用限幅电压定律,将所设计的鲁棒控制器输出的主动控制力转换成MRD的控制信号,从而输出理想的阻尼力.研究结果表明:相较于其他4种半主动控制算法,本文所提出的控制算法具有更优越的综合控制性能.此外,该算法对地震波和结构参数的变化具有鲁棒性.     

电动汽车阻尼可调减振器多模式切换控制研究

针对电动汽车主动悬架控制中阻尼可调减振器工作模式单一、阻尼可调范围有限的问题,为了增加减振器阻尼可调工作模式的调节范围,以某液压减振器为基础,设计了一种阻尼多模式切换可调的减振器.建立了阻尼多模式切换可调减振器的动力学模型,设计了基于INSTRON8800单通道数字控制液压伺服激振台的阻尼多模式切换可调减振器试验台架系统,进行了不同阻尼模式下的示功图曲线和"速度-力"特性曲线台架试验.结果表明:阻尼多模式切换可调减振器在不同的阻尼模式下变化明显,"阻尼力-速度"关系曲线反映了阻尼多模式切换可调减振器在压缩行程和回弹行程阻尼特性的可行性.对主动悬架系统及其控制策略的设计具有重要的理论研究价值和工程应用前景.     

用于汽车主动悬架的模糊控制器的研究

对用于汽车主动悬架的模糊控制器进行了研究,以阶跃函数和模拟路面时间历程为输入对汽车１／４主动悬架模型进行计算机仿真,并与被动悬架模型进行对比分析,结果表明：用该模糊控制器控制的主动悬架,汽车的舒适性和安全性都得到了明显改善,是一种较为理想的模糊控制器。     

基于支持向量机的非线性逆控制及仿真研究

针对逆系统方法中非线性逆模型辨识困难的问题,研究了基于支持向量机(SVM)的逆模型辨识及控制,提出了一种SVM逆模型与PID结合的复合控制系统.由SVM辨识非线性系统的逆模型作为前馈控制器,形成直接逆控制.同时,由PID控制器构成反馈控制,克服直接逆控制鲁棒性不强的缺陷.仿真研究表明,SVM的逆模型辨识能力强,该复合控制系统具有比直接逆控制更优的控制性能和鲁棒性.     

基于混沌免疫进化算法的汽车主动悬架控制策略研究

提出一种基于混沌免疫进化算法的1/4汽车主动悬架控制方法.在免疫进化算法的基础上,利用混沌运动的特点,对初始种群混沌初始化,且根据个体评价值对群体进行不同幅度的混沌载波,既可保护优秀个体,又可进行遍历搜索,跳出局部极小值,达到快速寻优的效果.仿真结果表明:与免疫进化控制比较,采用混沌免疫进化控制,汽车的平顺性和安全性得到了更好的改善.     

一种新的辊轴型摩擦摆隔振系统运动微分方程的推导

应用多体动力学理论研究了一种新的辊轴型摩擦摆隔振系统。基于该系统的运动学规律，将其简化为一个单自由度多体系统。应用非惯性系中微分形式的质点系相对动能定理，推导出该系统的非线性运动微分方程。通过讨论与小角位移无阻尼情形对应的线性无阻尼自由振动微分方程，得到了相应的固有频率，与实验结果一致。直接求解该运动方程可有效准确地研究摩擦摆隔振系统的动力学行为，并给包含该系统的半主动控制的仿真和实现带来便利。     

电动汽车主动悬架系统阻尼可调减振器设计及固有频率试验

为了增加电动汽车主动悬架系统阻尼可调减振器的工作模式及其调节范围,以某液压减振器为基础,设计了一种阻尼多模式切换可调的减振器.分析了阻尼多模式切换可调减振器的工作原理及其阻尼特性.基于阻尼多模式切换可调减振器的"软压缩软回弹"、"硬压缩软回弹"、"软压缩硬回弹"和"硬压缩硬回弹"工作模式,设计了阻尼多模式切换可调减振器减振支柱总成和电磁阀总成.同时设计了基于INSTRON8800单通道数字控制液压伺服激振台的阻尼多模式切换可调减振器试验台架系统,进行了不同阻尼模式下的固有频率试验和车身振动加速度响应的频谱分析.结果表明:后悬架簧上质量的固有频率均高于前悬架,比值关系接近于1.2∶1,后悬架的簧下质量固有频率小于前悬架,比值关系约为1∶1.1~1∶1,反映了阻尼多模式切换可调减振器在压缩行程和回弹行程阻尼特性的可行性,对主动悬架系统及其控制策略的设计具有重要的理论研究价值和工程应用前景.     

山地果园轮式运输机半主动悬架系统设计与试验

为解决山地果园运输机在实际使用中因路况起伏不平而引起的剧烈振动问题,结合山地实际路面情况,设计使用CDC阻尼器的半主动悬架系统,并安装于华南农业大学研发的丘陵山地果园电动轮式运输机。以安装使用CDC阻尼器的半主动悬架系统的丘陵山地果园轮式运输机为研究对象,采用振动仪和振动传感器搭建振动测试系统,在行驶速度和载荷一定的工况下,分别测试该轮式运输机装有半主动悬架前后行驶过程中座椅位置Z轴的振动信号,考察半主动悬架装车前后的振动差异。结果显示,装有使用CDC阻尼器的半主动悬架的轮式运输机振动降幅达50%,达到了半主动悬架系统的设计要求;装有使用CDC阻尼器的半主动悬架系统的车身振动频率集中,范围大于8 Hz,表明车辆的驾驶舒适性较好。     

采用模糊理论的七自由度汽车主动悬架控制系统

建立了七自由度的汽车主动悬架数学模型，并就该模型的模糊控制方法进行了研究．以模拟路面的正弦信号作为输入，以汽车车身的垂直加速度、俯仰角和侧倾角，以及悬架的变形作为输出．模糊控制规则采用调整因子，以使设计的模糊控制系统具有更好的灵敏性和鲁棒性．用Matlab语言及其Simulink工具箱仿真，结果表明，设计的主动悬架与被动悬架比较，其舒适性和操纵稳定性得到改善，且模糊控制器具有良好的鲁棒性．     

基于BJ212半主动悬挂的可控性与可观测性

车辆的振动是影响车辆性能的重要因素,它不仅影响了车辆的行驶平顺性,而且对车辆的操纵稳定性及汽车零部件的疲劳寿命有着较大的影响,进而也影响了车辆的行驶安全性。传统的被动悬架在减小车辆振动方面已受到很大限制,为了进一步提高车辆悬架系统的减振能力,近年来人们开展了对非振动悬挂的研究,用电子控制方法提高车辆悬挂系统的性能。本文从建立ＢＪ２１２越野车悬挂系统二自由度四分之一模型着手,用现代控制理论中的状态空     

基于直接积分最小二乘法的同步发电机的参数辨识

针对同步发电机模型参数中多个不可观测量的存在使得需要求解复杂的微分方程组对电机参数进行辨识,进而导致了辨识困难,提出了一种完全由可观测量表示的同步发电机辨识模型,即状态量均为由发电机出口电流、励磁电压、励磁电流以及功角,转速变量增量表示的可量测量,并基于该模型提出用直接积分最小二乘原理（DILS）来辨识发电机参数.这样既避免了复杂微分方程的求解过程,简化了参数辨识方法,又提高了辨识效率.辨识后,利用MATLAB进行算例仿真,通过实测曲线和辨识曲线的拟合表明了所采用的辨识模型与算法是正确、有效的.     

基于Backstepping和LQG算法的车辆主动悬架控制研究

针对忽略作动器实际动作及液压系统参数造成目前主动悬架模型精确性低的缺陷,根据液压系统原理,建立包含液压系统参数在内的主动悬架模型.分析LQG控制的原理,确定车身加速度、悬架动挠度、车轮动位移的加权系数矩阵,并以此实现主动悬架LQG控制.采用高低通滤波器对控制信号进行优化,并引入Backstepping(反演控制)对车身加速度、悬架动挠度进行控制.对包含作动器液压系统参数的主动悬架精确模型进行SIMULINK仿真,并将仿真结果进行对比.结果表明,主动悬架LQG控制和Backstepping控制通过主动作动器的能量消耗,有效地提高了车辆的操纵稳定性和乘坐舒适性.