某轿车空气悬架PID控制系统仿真研究

以某轿车空气悬架为研究对象,考虑空气悬架的动力学特性和PID控制特点,再结合1/4二自由度空气悬架模型在MATLAB/Simulink中搭建PID控制空气悬架模型.利用仿真模型对轿车空气悬架系统在不同工况下的动挠度、轮胎动行程和车身垂直方向振动加速度进行仿真分析,证明PID控制空气悬架相对于传统的被动空气悬架可以更好地...     

空气悬架车辆道路友好性分析

以1/4钢板弹簧悬架车辆和空气悬架车辆模型为仿真对象,建立模拟运动微分方程,模拟C级路面为随机输入,对模型进行了计算机仿真。研究结果表明:空气悬架车辆的车轮动载荷大大降低,其道路友好性能明显优于钢板弹簧悬架车辆,可以延长公路的使用寿命方面,节约大量的道路维护费用。     

电控空气悬架系统研究现状及发展趋势

空气悬架系统是以空气弹簧作为弹性元件的悬架总称.随着车辆控制技术的发展,电控空气悬架系统逐步取代了传统空气悬架.介绍电控空气悬架系统的结构组成及其功能特点,概述国内外电控空气悬架的研究现状,简要分析其发展趋势.     

A级乘用车流行悬架三维建模

以某A级乘用车流行悬架为对象,进行悬架系统的设计,前悬架选用麦弗逊式独立悬架,设计得到减震器阻尼系数、横向稳定杆设计刚度、抗侧倾力等;后悬架为扭力梁后悬架总成,设计分析得到减震器阻尼系数、减震器最大卸荷力、减震器工作缸径、壁厚、扭转横梁截面高度等参数.后悬架的弹簧设计为空气弹簧,选为1R8009空气弹簧.应用CATIA软件进行三维建模,分别得到前后悬架的零部件与整体图、包括刹车盘、横臂、横向稳定杆、轮毂、副车架、麦弗逊前悬架轴测图、扭力梁、空气弹簧、减震器、扭力梁悬架总成.     

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。     

汽车空气悬架非线性振动理论和试验

以汽车空气悬架非线性振动为研究对象,建立了微分方程,进行了理论分析和试验验证。研究表明空气悬架非线性强迫振动不仅在激励频率接近系统固有频率时出现主共振,而且还出现接近固有频率整数倍或分数倍时的次谐共振或超谐共振,汽车空气悬架非线性振动微分方程具有谐波组合形式的近似解,振动的中点不再是s=0处,即振动对于坐标原点不对称。     

电控空气悬架的应用现状和关键技术

空气弹簧具有非线性弹性特性,且刚度可变。装有空气悬架的车辆能较好地改善汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。空气悬架是商用车的理想悬架结构型式。文中介绍了电控空气悬架结构及元件,分析了国内外电控空气悬架设计、使用等方面的现状及关键技术,最后阐述了汽车电控空气悬架的发展趋势。     

商用车空气悬架的关键技术分析

空气悬架是目前我国商用车上急需发展的一项先进技术。通过对商用车空气悬架应用状况的介绍,阐述了商用车空气悬架的结构和特点,分析了商用车空气悬架开发的关键技术,为空气悬架技术的研究及应用提供了基础。     

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。     

空气悬架控制策略模拟输入试验研究

为了验证汽车在采用空气悬架且施加控制策略时的可行性和有效性,在现有试验条件的基础上,对空气悬架的刚度特性进行试验研究;设计空气悬架的试验台,并对其选用空气弹簧的4种气囊内压工况模拟施加控制策略进行试验,以论证施加控制策略对改善空气悬架各项性能指标的可行性。结果表明,施加控制后悬架的各项性能指标得以改善,为汽车用空气悬架的进一步发展提供理论支持和试验验证方法。     

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。     

模糊控制的半主动空气悬架

首先搭建了空气悬架1/4车辆模型试验台,通过比较悬架3个性能指标的试验和仿真,其结果基本吻合,说明建立的1/4车辆模型是正确的。然后建立1/4半主动空气悬架的模糊控制模型,并对其进行仿真分析,结果表明模糊控制的半主动空气悬架在提高车辆乘坐舒适性和降低轮胎动载荷方面效果明显。     

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。     

电控空气悬架车高调节与整车姿态控制研究

针对电控空气悬架在车高调节过程中存在的过充、过放以及振荡等不良现象,提出一种能够对气体质量流量进行自适应调节的神经网络PID控制方法。根据车辆系统动力学和变质量充放气系统热力学理论,建立了电控空气悬架车高调节数学模型,设计了车高调节BP神经网络PID控制器,并对控制器的实际性能进行了仿真验证。在此基础上,为了进一步防止车高调节过程中因四角高度调节不同步而引起的整车姿态失稳现象,基于模糊控制算法对系统局部控制量进行了修正,从而形成整车姿态模糊控制器。最后,基于D2P快速开发平台搭建了电控空气悬架车高调节控制系统,进行了整车台架试验。试验结果表明,所设计的控制系统不仅能够实现车身高度的有效调节,同时还能抑制车高调节过程中的整车姿态变化。     

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。     

空气悬架综合控制策略研究

电控空气悬架可以方便地实现主动或者半主动控制策略,其应用的效果要好于被动空气悬架系统.分析了基于参考模型自适应的电控空气悬架的控制策略分析,将控制策略分为两部分,离线部分和在线部分.通过离线工作利用LQG算法,求得特定工作点的参考模型,在线部分估计出工作点,同时利用参考模型自适应算法,使整个悬架控制系统接近参考模型.     

双横臂独立悬架导向机构运动学分析及优化

利用MATLAB软件技术建立了某种型号汽车空气悬架导向机构的多体动力学计算模型,并进行了运动学分析研究。建立了以主销后倾角变化量、主销内倾角变化量、车轮外倾角变化量、车轮前束角变化量、轮距变化量最小为目标函数的结构参数化设计模型,并进行了优化分析,得到空气悬架导向机构结构参数的较为合理的优化设计方案,为该型汽车悬架系统的进一步改进提供了理论依据。     

汽车悬架参数优化的最优控制方法

以主动悬架系统模型为研究对象,应用最优控制理论进行了线性二次型最优控制器设计,并得到了最优控制力.把一个刚度-阻尼系统并联于被动悬架系统,根据变参数后的悬架系统产生的力接近最优控制力,利用最小二乘法求得刚度-阻尼系统参数,从而使得被动悬架参数得以优化.与传统优化方法比较表明,以最优控制理论和最小二乘法相结合的悬架参数优化方法快捷有效,能较大改善悬架系统的动态性能.     

基于最优控制的四自由度汽车主动悬架控制器

为改善某皮卡车悬架的性能,在该车四自由度1／2车体被动悬架的模型上并联控制器,并利用最优控制理论,采用一种新的控制算法对该控制器进行设计,建立了并联式主动悬架的理论模型。计算机仿真表明,与被动悬架相比较,采用所设计控制器的并联式主动悬架系统的汽车平顺性、车轮地面附着性有明显的改善。