基于ADAMS和Simulink联合仿真的主动悬架控制

为减少车辆控制系统开发周期和成本，以某皮卡车为研究对象，利用ADAMS／VIEW软件建立了车辆多体动力学模型；基于随机次优控制策略设计了主动悬架控制器，并通过Matlab／Simulink编写了控制算法对其进行联合仿真，通过不断修正控制参数直至得到满意的控制效果。将采用主动悬架系统得到的仿真结果与采用被动悬架系统得到的仿真结果进行了性能对比，结果表明主动悬架系统有效地改善了车辆的行驶性能。     

车辆防抱制动系统与主动悬架联合控制

提出了车辆防抱制动系统与主动悬架联合控制的策略：法车辆制动时，主动悬架控制系统不再以乘坐舒适性为主要控制目标，而是作为调节轮胎法向反力变化的工具，使得轮胎法向反力在车轮滑移率达到最优时也达到最大值，从而获得最大地面制动力。结合7自由度非线性车辆模型，考虑轮胎动态特性的影响，利用基于滑模变结构控制理论联合控制策略进行了车辆制动模拟试验。试验结果表明，车辆采用防抱制动系统与主动悬架联合控制，在保证车辆制动稳定性的同时充分利用路面提供的最大附着系数，获取最大地面制动力，从而显著提高了车辆制动性能。     

基于联合仿真的主动悬架自适应模糊PID控制研究

利用ADAMS建立了1/4车辆主动悬架的机械模型,运用MATLAB设计了基于自适应模糊PID控制算法的主动悬架控制系统,通过ADAMS/Control模块与MATLAB的接口实现了基于车辆悬架多体模型的主动控制联合仿真.仿真结果表明,采用自适应模糊PID控制能取得很好的控制效果,与被动悬架相比显著地降低了车身加速度和轮胎动位移,大大提高了车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性.     

时滞半主动悬架模糊神经网络控制

建立了含时滞半主动悬架数学模型,分析了悬架系统产生时滞的原因,设计了含时滞补偿模糊神经网络自适应控制策略,开发了C8051单片机为内核的半主动悬架控制系统,仿真分析后,在全真半主动悬架试验台上进行了台架试验。结果表明,实施半主动悬架神经网络时滞补偿控制,解决了控制中的“不合拍”问题,较好地协调了车辆舒适性和安全性之间的矛盾。     

主动悬架高度控制系统控制策略研究

为提高乘用车的操纵稳定性及乘坐舒适性,对主动悬架高度控制系统控制策略进行研究。根据主动悬架高度控制系统的工作原理,采用基于“模型设计”的开发流程,并对主动悬架高度控制器系统结构进行分析,开发了包含随速控制模块、手动控制模块和升降控制模块的主动悬架高度控制系统控制策略。通过仿真及台架试验表明,开发的主动悬架高度控制系统的控制策略能够有效地调节悬架的高度。     

刚度和阻尼系数对LQG控制主动悬架控制的影响分析

分别基于半车4自由度线性与非线性车辆模型,设计了主动悬架LQG控制器,并通过理论推导和数值仿真解析了刚度和阻尼系数对悬架控制的影响。线性模型理论推导表明,LQG控制主动悬架系统的Ricatti方程的解与刚度和阻尼系数无关,进而得出了该主动悬架的时域响应与刚度和阻尼系数无关的结论。线性模型数值仿真表明,由刚度和阻尼系数产生的被动力与主动控制力组成的整体控制力相互独立且不受刚度和阻尼系数的影响;主动控制力的全局阻尼特性随着其并联阻尼的增加而明显由正特性转变为负特性。针对通用的非线性车辆模型,通过控制系统线性化、线性化后控制系统LQG控制器设计及控制反线性化这3个环节完成非线性主动悬架的LQG控制设计。设计过程表明,非线性刚度和阻尼系数的力作用在控制系统线性化和控制反线性化中被抵消,使得悬架的整体控制力不受此两系数的影响,说明以上线性主动悬架的研究结论也适用于具有非线性刚度和阻尼特性的主动悬架。     

履带式车辆半主动悬架模糊控制研究

在1/2车体振动模型的基础上,采用模糊控制策略,建立了履带式车辆的半主动控制系统,设计了基于P89V51RD2为核心的单片机控制器,并进行了台架试验。仿真和台架试验结果表明,模糊控制器能有效地控制半主动悬架系统,半主动悬架在减少振动,提高乘坐舒适性方面优于传统的被动悬架。     

车辆悬架系统的神经网络控制算法

搭建了车辆的主动悬架系统再生网络模型,基于多层神经网络提出一种神经模糊适应性控制算法。在此基础上,使用一套模糊规则调节控制器参数,借助神经网络建模确定车辆悬架的动态参数向控制器提供学习信号。在一辆装有磁流变液减震器和基于处理器模糊神经控制系统的车辆上进行不同速度的实验,并把控制效果与开环被动悬架系统进行比较。实验结果证明,所提出的神经控制算法能够有效减轻汽车的振动。     

车辆半主动悬架新型控制算法的研究

车辆1/4悬架模型不能反映车辆的俯仰情况,且一般控制算法多以簧载质量加速度作为反馈,具有一定的局限性。为更好地改善悬架性能,本文建立了车辆1/2半主动悬架4自由度模型,针对悬架为一非线性、有时滞、不确定系统,提出了一种新型控制算法(在模糊控制的基础上引入PID控制),且在MATLAB中分别进行了时域和频域仿真,并就簧载质量加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷与被动悬架、模糊控制半主动悬架进行比较。结果表明,该算法对簧载质量加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷的改善非常有效,对车辆悬架的控制和开发具有较大的参考价值。     

车辆悬架多刚体动力学分析及PID控制研究

以多刚体系统动力学的拉格朗日方法对车辆悬架进行研究，建立了基于多刚体系统动力学的主动悬架系统模型，并采用PID控制策略，进行了理论分析和计算机仿真。计算结果表明，构建的以多刚体系统动力学方法同PID控制策略相结合的车辆悬架系统性能良好，是一个行之有效的进行综合仿真和优化控制的系统。     

随机干扰下电控空气悬架整车车身高度控制研究

为解决随机干扰对空气悬架汽车车身高度动态切换的不良影响,结合空气弹簧模型,建立了随机干扰下的空气悬架车身高度调节系统整车模型。基于单神经元自调整增益算法,设计了神经网络PID自适应高度调节控制器。为检验所设计控制器的性能,搭建了Matlab/Simulink车身高度控制仿真模型,并开发了控制器实物,用于搭建整车试验平台。仿真结果显示所设计的控制器能有效地改善随机干扰下的高度调节过程的震荡,缓解车身俯仰和侧倾,整车试验也验证了仿真结果,提高了车辆舒适性和稳定性。     

EHA汽车主动悬架控制技术研究

将目前航空航天领域先进的EHA(Electro-Hydrostatic Actuator)作动技术引入汽车主动悬架控制结构中。设计了模糊控制以及参数自调整模糊控制算法,并进行了基于EHA主动悬架的参数自调整模糊控制仿真分析,证明了该算法对悬架系统的振动控制具有较好的效果。在所研制开发的两自由度悬架系统试验台架上进行了试验研究,结果表明,与被动悬架系统相比,自调整模糊控制EHA主动悬架系统控制效果显著。     

车辆动力学稳定性控制系统的联合仿真研究

利用机械动力学仿真软件ADAMS/CAR建立轿车整车动力学模型。在分析了车辆稳定性控制原理的基础上构建了以横摆角速度为控制变量的控制系统,然后通过输入输出接口实现ADAMS/CAR同MATLAB的通信,在MAT-LAB/simulink中建立闭环联合仿真模型。通过仿真验证,车辆动力学稳定性控制系统能够改善汽车的行驶稳定性。     

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。     

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。     

电控空气悬架试验系统设计及试验研究

根据空气弹簧悬架试验的具体要求和实际条件,利用德国SHENCK公司生产的电液伺服激振系统,设计了1/4车辆模型空气弹簧悬架试验系统和相应的测控系统,该系统可以进行空气弹簧悬架的动态模拟和动静刚度试验,并在试验台上对空气弹簧刚度进行模糊神经控制。通过加控制和不加控制在相同路面激励下的试验数据对比分析,检验控制算法的有效性和可行性,为电控空气悬架的产品化提供技术储备和试验手段。     

ADAMS在汽车操纵稳定性评价中的应用

汽车的操纵稳定性是汽车的重要性能之一,其中悬架又是决定车辆操纵稳定性的重要元件,它对减少来自路面对车身的冲击和振动也起着非常重要的作用。本文利用ADAMS软件提供的CAR和insight模块分别建立了悬架模型,并计算和分析了悬架设计点坐标和悬架其它参数对汽车操纵稳定性的灵敏度大小,并在灵敏度分析的基础上对影响操纵稳定性较大的参数进行优化,取得了较好的结果。     

电动汽车交流感应电机驱动系统的研究

介绍了电动汽车电机驱动系统的发展趋势,阐述了电动汽车交流感应电机驱动系统的结构、控制器以及矢量控制方法。     

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。