阻尼非线性半主动悬架的建模与控制

基于可调阻尼减振器的试验结果,拟合了可调阻尼减振器阻尼系数与步进电动机转角之间的非线性关系,建立了阻尼非线性半主动悬架数学模型,设计了模糊动态最优控制策略,研制了阻尼非线性半主动悬架系统控制器,在仿真的基础上,进行了实车道路试验。结果表明,阻尼非线性半主动悬架模型更接近实际模型,有效改善了车辆的乘坐舒适性、行驶安全性,协调了整车综合性能。     

基于LSTM神经网络的阻尼可调半主动悬架系统控制研究

基于一款在研高速电磁阀式三级阻尼可调减振器,利用试验台架测得其外特性曲线,与CDC减振器相比,具有相似的调节范围和更低的制造成本,具有大规模推广潜力。再通过BP神经网络建立其非参数模型,与试验对比可以很好地用于悬架动力学分析;采用MATLAB/Simulink搭建了装有此减振器的整车七自由度仿真模型,通过随机路面四轮激励输入得到车辆簧下质量加速度响应,训练了LSTM神经网络,通过验证集验证了该神经网络能有效识别路面等级;最后,利用训练好的LSTM神经网络和可调阻尼减振器进行实车随机路面和急加速急减速实验。证明了与传统被动悬架相比,基于LSTM神经网络控制的三级可调阻尼减振器悬架系统能有效改善汽车行驶时的操稳性与平顺性。     

客车空气悬架参数匹配研究

为确定安装在空气悬架上的减振器阻尼值,对空气弹簧进行了理论推导,得到了空气弹簧非线性力的数学表达式,并建立了SIMULINK模型;在对客车进行了适当的简化之后,建立了空气悬架客车的半车五自由度的数学模型及仿真模型。在建立模型的基础上,对不同减振器阻尼值搭配在典型工况下,进行了仿真分析;以后轴上方座椅处加速度均方根值为依据,根据仿真分析结果,得出了减振器阻尼值范围。经过相关试验验证,证明该客车具有较好的平顺性。该匹配方法对空气悬架参数的确定,具有指导意义。     

车辆半主动空气悬架系统设计与试验

建立了半主动空气悬架系统数学模型,设计了可调阻尼减振器、半主动悬架控制器以及台架试验系统。在仿真的基础上,进行了可调阻尼减振器试验与半主动空气悬架系统1/4模型台架试验,分析了半主动空气悬架及其控制系统对车辆动态性能的影响,计算和试验结果基本吻合,提高了车辆的乘坐舒适性。     

车辆半主动悬架系统的分析设计及试验研究

分析了车辆半主动悬架系统及可调阻尼减振器的性能,建立起数学模型,设计了可调阻尼减振器,并进行了不同道路条件下的实车行驶试验,通过结果结果的分析比较,表明半主动悬架在提高车辆乘座舒适性方面要优珩被动悬架。     

汽车悬架阻尼匹配研究及减振器设计

为了使车辆满足平顺性要求,对车辆悬架系统阻尼匹配进行了研究,建立了最佳阻尼比设计方法及减振器速度特性分段线性数学模型.以此模型为基础,建立了减振器阎系参数设计数学模型,并对阀系参数进行优化设计.对设计减振器进行了特性试验和整车振动试验,并与原车裁减振器性能进行了对比.结果表明,车辆悬架系统阻尼匹配合理,减振器阀系参数设计方法正确,设计参数值准确、可靠.     

汽车可调阻尼减振器设计研究

为了提高汽车可调阻尼减振器的减振效果,考虑到整体车辆系统振动、汽车减振器的阻尼特性,通过分析减振器最佳阻尼系数、车辆悬架系统参数,进行力-速度特性计算,研究优化方法,以原车减振器的参数为设计的依据,通过计算所得出的结论,说明优化设计的汽车可调阻尼减振器的振动传递幅度等参数均较理想,满足设计要求。     

基于平顺性的汽车空气悬架系统的匹配设计

通过建立基于空气悬架系统的汽车整车八自由度平顺性模型,应用MATLAB优化工具箱,结合空气弹簧的特性,分7种工况对空气悬架的刚度和阻尼进行了匹配设计,用MATLAB/S imu link验证了匹配结果并进行了仿真。仿真结果表明:优化后的空气悬架系统对由路面输入引起的振动能够进行有效抑制,能明显改善车辆行驶平顺性。     

半主动空气悬架阻尼多模型自适应控制研究

针对常规自适应控制器中辨识算法的收敛速度难以跟随半主动空气悬架模型参数实际变化速度的问题,提出一种能够满足半主动空气悬架在参数大范围变化时对控制品质较高要求的阻尼多模型自适应控制方法。为改善系统控制速度,根据半主动空气悬架阻尼实际控制过程,建立了针对不同车辆运行状态的多个局部线性固定模型,同时引入一个能够重新赋初值的自适应模型,以提升系统控制精度。基于误差最小的模型切换控制策略在线选择最佳匹配模型,并采用自适应控制方法调节最佳阻尼力,从而构成系统阻尼多模型自适应控制。仿真与实车道路试验结果表明,所提出的控制方法能够有效改善半主动空气悬架在大范围行驶工况下的控制品质,车辆垂直振动加速度均方根降幅达22.8%,车辆行驶平顺性得到了明显提升。     

车辆底盘集成控制系统的电动机控制

为协调车辆操纵稳定性和行驶平顺性,在分析半主动悬架和电动助力转向工作原理的基础上,研制出以嵌入式系统为平台的车辆底盘系统集成控制器。硬件上对悬架可调阻尼减振器的步进电动机和转向系统的直流电动机进行控制设计;软件上运用模糊控制和PID控制算法,在Code Warrior集成开发环境下结合超级终端对软硬件进行联调。试验结果表明,控制器运行可靠,电动机控制正确、效果明显,集成控制下车辆的操纵稳定性和平顺性得到改善。     

基于神经网络的空气悬架系统匹配优

建立了空气悬架双质量模型,提出了基于RBF神经网络优化的系统阻尼和空气弹簧匹配的优化方法.匹配求优时,选取车身加速度和轮胎动载荷加权和最小值为优化目标,以悬架动行程最大值为约束.仿真结果表明,客车的平顺性和轮胎接地性都得到改善.台架试验与仿真结果基本吻合.     

基于NSGA-Ⅱ悬架参数优化设计

基于车辆系统动力学分析与最优化设计,提出了混合多目标客车悬架系统优化的数学模型。以车辆乘坐舒适性、结构空间、行驶安全性为优化目标,选择悬架系统的弹簧刚度和减振器阻尼作为优化参数,建立多目标优化函数。以四分之一车辆模型为例,采用最近发展起来的具有优良性能的多目标遗传算法NSGA-Ⅱ为优化方法来求全局最优解。通过比较优化前后的仿真结果,可以看出优化后客车的各项性能都有了不同程度的提高,表明该遗传算法在悬架参数优化方面具有较好的效果。     

基于次优控制的空气悬架道路友好性研究

为提高车辆的乘坐舒适性和道路友好性,针对空气弹簧的非线性特性,建立了空气弹簧与气囊压力、有效面积等因素有关的弹力模型。采用多变量反馈机制,改进了次优控制理论,使之能够应用到空气悬架。基于空气弹簧的非线性特性建立了单轮1/4车辆振动模型。同时,利用MATLAB/Simulink建立了空气悬架、模糊控制器和次优控制器模型。结果表明,针对非线性空气悬架所设计的控制器对车辆平顺性与道路友好性有显著的改善。     

基于ADAMS的客车空气悬架结构参数DOE优化

利用多体系统动力学软件ADAMS建立了某大型空气悬架客车整车动力学模型,通过固有频率和平顺性试验对其进行了验证,并应用该模型对整车操纵稳定性进行了仿真分析。结合仿真数据利用ADAMS/Insight模块对空气悬架导向机构进行了DOE优化,并对优化前后整车操纵稳定性进行仿真试验对比。结果表明:优化后的稳态回转特性有了显著改善。     

汽车悬架K&C特性优化设计

以麦弗逊悬架为载体,通过制定衬套及减振器试验方案进行台架试验,将衬套刚度及减振器阻尼特性赋予悬架模型,探究影响汽车悬架性能的悬架自身结构参数。针对悬架性能中的不足,对悬架K&C性能的影响因素(关键硬点位置和衬套刚度)进行灵敏度分析,探索有效的优化方法进行优化设计。通过对比优化前后的试验结果,验证了该优化设计方法的可靠性,初步形成一套完善的悬架系统优化设计体系,为研究整车与悬架的匹配关系,实现悬架高水平开发提供参考。     

基于ADAMS虚拟样机及道路友好性的悬架参数优化

为研究公路车辆对道路的破坏性,采用虚拟样机技术,基于多体系统动力学理论,建立能反应4轮随机路面时域输入的车辆系统虚拟样机,根据行使平顺性和道路友好性各自评价指标采用ADAMS软件对悬架参数进行优化,分析了悬架刚度阻尼对道路友好性的影响,通过比较优化前后的车辆对道路的动载荷,提出了有关车辆悬架设计与使用方面的有益建议。     

基于电控空气悬架的轿车平顺性控制

分析了空气弹簧的非线性刚度特性,建立了1／4车辆非线性模型。依据设定的弹簧目标刚度,制定了以50km／h和70km／h为阈值的控制策略。通过在不同车速和路面条件下仿真,验证了调节空气悬架的刚度和阻尼可以起到降低车身加速度的均方根值等效果,使车辆平顺性得到较好的控制。     

空气悬架大客车平顺性仿真与试验研究

以动力学理论为基础,以大客车1/2车辆模型为仿真对象,应用仿真软件Matlab建立空气悬架系统模型。对该模型进行计算机仿真分析,并将仿真结果与试验结果进行比较。结果显示,所建立的动力学模型是正确的,说明可以通过仿真模型对整车平顺性进行分析与评价,实现了在汽车的设计阶段对其平顺性进行预测及分析的目的,提出了改进汽车行驶平顺性的方法和途径。     

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。