车辆半主动悬架动力学分析及模糊PID控制仿真

首先建立4自由度1/2车体动力学模型,针对车辆悬架为非线性、时滞、不确定系统,设计了半主动悬架的参数自整定模糊PID控制器,实现PID参数在线修正的功能,并以C级路面作为输入信号,运用Matlab/Simulink控制仿真软件对该半主动悬架模型各平顺性指标进行计算机仿真,结果表明,模糊PID控制的半主动悬架与被动悬架和模糊控制的半主动悬架相比在对车身垂直加速度、俯仰角加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷等平顺性指标都有较大的改善,验证了模糊PID控制具有较好的自适应能力。     

基于粒子群算法的车辆悬架PID控制器研究

PID控制器是应用最为广泛的控制器,可用于车辆半主动空气悬架的控制,但是,传统的PID控制器参数整定方法需要丰富的工程经验和大量试验。因此,本文提出运用粒子群算法对PID控制器参数进行整定从而提高PID控制器设计效率。首先,建立1/2车辆半主动空气悬架系统数学模型,并在Simulink环境下搭建带有PID控制器的仿真模型。然后,进行粒子群算法优化PID控制器的仿真试验。仿真结果显示,与被动悬架系统相比,在B、C两种路面条件下,基于粒子群算法的PID控制器使车身质心垂向加速度均方根值分别下降25.5%和33.13%,提高车辆的乘坐舒适性。本文对用于半主动空气悬架系统的PID控制器的进一步发展具有一定积极意义。     

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Fuzzy—PID控制

针对空气悬架控制中的问题,采用Fuzzy-PID复合控制技术.即把模糊推理运用于PID参数的整定,对半主动空气悬架加以研究.设计了Fuzzy-PID控制器,用于半主动空气悬架1/4车辆模型控制的Matlab/Simulink仿真模拟和台架试验.仿真模型中借助S函数和Fuzzy Inference System Toolbox构建Fuzzy-PID模块,仿真结果表明:与传统的PID控制仿真比较,该控制策略下的半主动空气悬架能降低簧上质量加速度和悬架动行程,具有较好的鲁棒性,使车辆平顺性有一定程度的提高.台架试验与仿真结果基本吻合.     

FUZZY自整定PID参数控制器在水轮机调速器中的应用

针对常规PID控制器在水轮机调速器不能在线进行参数自整定的问题,结合模糊控制技术,提出了PID参数模糊(FUZZY)自整定.仿真和分析表明该控制器具有良好的自适应调节能力,并能保证调节系统具有良好的动态品质.     

基于车辆模型的平顺性脉冲振动仿真试验

利用车辆模型进行脉冲振动仿真试验得到车辆振动情况,调节至较佳的悬架参数,从而使车辆获得较好的平顺性。根据GB/T5902-86《汽车平顺性脉冲行驶试验方法》,利用车辆模型,模拟脉冲输入,获得车辆振动加速度输出,根据加速度输出情况,调节悬架刚度、阻尼系数。结果表明,基于半车模型的车辆脉冲振动仿真试验可以在一定范围内反映车辆振动情况和趋势,对悬架参数的设计具有较大的指导意义。     

FUZZY自整定PID参数控制器在水轮机调速器的应用

针对常规PID控制器在水轮机调整器不能在线进行参数自整定的问题，结合模糊控制技术，提出PID参数模糊（FUZZY）自整定。仿真和分析表明该控制器具有良好的自适应调节能力，并能保证调节系统具有良好的动态品质。     

基于模糊PID的悬架试验台激振控制系统仿真

采用模糊自整定PID控制方法 ,完成了电液伺服悬架试验台控制系统的设计,推导了相关执行元件的传递函数,并建立了数学仿真模型。仿真结果表明,采用电液伺服系统和模糊PID控制相结合的设计方案,可以获得较高的跟随精度,响应时间短,超调量小,鲁棒性强。     

自走式表型平台及在线自整定PID速度控制研究

为了适应现代化育种、植保及栽培管理的需求,高通量作物表型信息获取成为了当前的研究热点。为了提高作物表型信息获取平台的可扩展性、泛用性和使用灵活性,设计了一种自走式作物表型信息获取平台。平台车体采用框架结构,利用4台直流电机实现4轮独立驱动,并采用1个主控芯片和4个分控芯片的模式构建了控制系统;基于继电反馈法设计了在线自整定PID调控方法,实现了PID参数在线自整定和平台的运行速度控制,并进行了空载和地面负载对比试验。结果表明:在系统空载和地面负载条件下,针对设定的不同速度,系统均可在0.169~0.468s达到稳定状态,具有较高的调节速度与精度;地面负载条件下,直接利用空载时整定得到的参数与负载后重新整定得到的参数进行速度的调节,不同速度要求条件下两者之间的误差均小于0.08s,证明空载时一次整定后的参数可直接应用于表型平台的实际速度控制。     

车辆空气悬架PID控制系统的研究

为了提高车辆的乘坐舒适性和改善操纵稳定性,以电子控制空气悬架为研究对象,应用PID控制理论,研制了调节空气弹簧刚度的可编程控制器(PLC),并设计了相应的控制程序。该控制器以空气悬架的刚度作为控制量,选取簧上质量垂直振动加速度均方根值为目标量,建立了1/4车辆悬架PID控制仿真模型,对PID控制系统进行仿真。仿真分析表明,PID控制算法可以改善汽车的行驶平顺性,对空气悬架的控制是可行且有效的。     

协方差分析方法优化农用车悬架参数

介绍了协方差分析随机振动的基本原理,建立了５自由度的农用车平面模型和状态方程,给出了评价农用车行驶平顺性的目标函数,通过协方差方法得出目标函数随悬架的阻尼和刚度变化的关系,用实例验证利用这种方法优化农用车悬架参数是可行的。     

基于平顺性仿真的农用运输车悬架CAD研究

在建立农用运输车整车多体动力学模型的基础上,借助于软件ＡＤＡＭＳ和笔者编制的软件研究了农用运输车平顺性仿真的方法。以平顺性为目标函数,在优化悬架系统的特性参数后,进行结构ＣＡＤ。针对具体车型设计出新的悬架系统,并装车试验。仿真和试验结果都表明在整车多体动力学仿真的基础上进行悬架ＣＡＤ,是提高整车性能的很好的途径。     

农用运输车平顺性分析与优化

开展了农用运输车的平顺性分析与优化研究。首先,在依据拉格朗日方程建立整车垂直方向四自由度振动模型的基础上,根据ISO 2631-1:1997(E)进行了其平顺性的分析评价;然后,基于实车道路试验对理论结果进行了验证;最后,以驾驶室悬置刚度和阻尼、座椅刚度和阻尼为设计变量,以座椅垂向加权加速度均方根值为目标函数,采用蚁群算法进行了平顺性的优化设计。结果表明,原车在车速为10 km/h时乘坐有些不舒服,车速为20 km/h时乘坐比较不舒服,车速30 km/h时乘坐不舒服;优化后座椅垂向加速度功率谱密度峰值大幅降低,整车平顺性得到了显著提高。     

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。     

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.     

基于模糊PID自动转向控制系统的研究

在拖拉机自动转向控制系统中,为了提高自动转向性能,满足工作需求,设计了参数自整定的模糊PID控制。同时,对模糊控制规则进行了设计,实现对PID3个输出比例因子进行实时修改,提高了系统的控制性能。对模糊PID在MATLAB中进行了建模仿真,通过仿真结果可以看出:该控制方法有很好的稳态精度和自适应能力,明显改善了系统的动态特性,有利于拖拉机自动驾驶精度的提高。通过台架实验,验证了该控制方法的可行性。     

导向机构对悬架定位参数影响的仿真分析

为了进一步提高汽车的舒适性和操纵稳定性,目前在中高级轿车中普遍采用双横臂和多连杆独立悬架,两者的不同主要是其导向机构的差异。导向机构的不同必然导致悬架整体性能的差异,本文从该角度入手通过运用多刚体动力学软件ADAMS建立了两种悬架的模型,分别进行了轮跳试验的仿真分析,比较研究了两种导向机构对决定悬架性能优劣的车轮定位参数的影响,为悬架的设计和开发提供了一定的参考依据。     

多轴重型货车悬架系统改进天棚控制策略

为同时改善车辆的道路友好性和平顺性,达到缓解驾驶疲劳、延长道路使用寿命的目的,提出一种基于正交试验的多轴重型货车悬架系统改进天棚控制策略.依据车辆动力学原理和虚拟样机技术,采用ADAMS构建四轴重型货车-路面系统的高精度仿真模型,通过实车平顺性试验验证其正确性;选择合理匹配的空气悬架替换驱动轴平衡悬架,完成车辆道路友好性、平顺性的初步优化;基于ADAMS/Matlab联合仿真对四轴重型货车虚拟样机的悬架系统分别进行半主动、主动改进天棚控制,并以控制参数为变量设计正交试验,通过极差、方差分析确定使车辆道路友好性、平顺性综合最优的控制参数.仿真结果表明,主动、半主动改进天棚控制的货车道路友好性相当,前者的平顺性优于后者,而且该控制策略对路面等级的变化具有较强的鲁棒性.     

空间微重力模拟育种平台系统的控制器设计

在地面进行模拟的空间微重力育种平台是一个随机时变、强非线性的复杂系统,无法精确建模,使得系统在较大工作范围内很难实现精确控制。为此,采用基于径向基神经网络PID的具有自调整能力的、稳定的自适应控制器应用于本系统研究:首先通过PID控制器快速调节参数值,使其恢复到理想的期望值附近,以此来初始化RBF神经网络;然后再用RBF神经网络在线动态调整PID参数的控制方法,实现系统在完成三维空间微重力模拟育种试验时所需的垂直地面Z向上的完全重力补偿;最后,通过Mat Lab对系统的控制算法进行仿真研究。