混合悬架半主动控制器设计与试验

为改善传统被动悬架的动力学性能,回收悬架振动能量,设计了一种半主动混合悬架系统。建立1/4车动力学方程,分别研究馈能回路处于Boost模式和Buck模式时馈能回路内电流的变化情况,并分析MOS管占空比对直线电动机电磁阻尼力的影响。在此基础上,引入基于天棚和地棚混合控制的半主动控制策略。提出半主动控制参考力的概念,并运用粒子群算法确定其最优控制参数。通过对不同工作模式下电路电流的追踪,达到对电动机电磁阻尼力实时控制的目的。接着运用Simulink仿真搭建混合悬架系统模型,分别进行动力学性能、馈能性能以及电流跟踪控制效果对比。仿真结果表明,半主动混合悬架能够在改善车辆动力学性能的同时回收部分振动能量,所设计的半主动控制器对电流有较好的控制效果。最后,进行台架试验,通过对比试验结果验证了仿真结果的正确性。     

车辆半主动悬架系统模糊混合控制策略

在建立4自由度1/2车辆半主动悬架系统模型基础上,首先研发了兼顾车辆平顺性与道路友好性的模糊混合控制策略,然后利用自行开发的以Freescale MC9S12XDP512为核心处理芯片的16位电子控制单元,并结合Matlab/Real-time Windows Target模块搭建了车辆半主动悬架系统控制策略硬件在环仿真平台,在该平台开展了基于硬件在环的半实物仿真试验,深入验证模糊混合控制策略的实车应用可行性.试验结果表明,与天棚控制、地棚控制相比,所提出的模糊混合控制策略可以有效兼顾车辆平顺性和道路友好性,具有较好的实车应用前景.     

液压互联式馈能悬架建模与优化设计

为了实现互联悬架的能量回收及性能优化,提出了一种液压互联式馈能悬架。结合反向互联悬架的结构特性,研究了该悬架的馈能机理。建立四自由度半车辆悬架系统动力学模型,并在AMEsim/Simulink联合仿真环境下,对车辆动力学性能及馈能效果进行了仿真分析,运用Isight的遗传算法对悬架弹簧刚度和液压缸缸径进行了优化求解。在仿真基础上,进行了台架实验,结果表明理论研究与实验结果较为吻合,验证了所提出的液压互联式馈能悬架仿真模型的正确性以及馈能理论的有效性。     

农用运输车钢板弹簧计算机辅助参数设计

针对目前农用运输车钢板弹簧选用不合理及用经验公式进行手工计算的低效率设计问题,分析了常用钢板弹簧的结构性能特点和适用范围。以多片等截面式和少片变截面式钢板弹簧为例,介绍了用计算机辅助设计方法进行钢板弹簧参数设计的步骤。最后用作者开发的计算机程序,对某１．０ｔ级农用运输车的前悬架多片等截面钢板弹簧进行了参数设计,结果表明,用计算机辅助设计手段可大大提高钢板弹簧的设计效率。     

车辆半主动悬架控制技术的研究

采用自适应模糊控制策略，在对1／4车辆模型性能仿真基础上，设计开发了以8031单片机为主控制器件的半主动悬架自适应模糊控制系统。经测试，在输入一定信号情况下，系统按设计规律工作。测试结果表明，控制器能较好实现系统控制，控制方法有效，且具有良好的鲁棒性，可以显著减小车辆振动及干扰，提高车辆的行驶平顺性。     

车轮跳动对定位参数影响的试验分析

车轮定位参数随车轮的跳动而变化,从而影响汽车的操纵稳定性、轮胎的磨损等性能,是悬架设计主要考虑的指标之一。选用某轿车的前悬架(麦弗逊悬架),设计了悬架运动学参数试验台,采用机械式千斤顶加载的方式来模拟车轮的跳动。通过试验综合考察了车轮跳动过程中车轮定位参数的变化,以及转向梯形断开点的垂直位置对车轮定位参数的影响。     

基于遗传算法和神经网络的车辆主动悬架控制技

采用遗传算法与神经网络相结合的控制策略,以四自由度车辆主动悬架半车模型为仿真对象,与传统的被动悬架进行控制性能比较.通过改变神经网络训练参数、遗传算法输入函数以及车速,对系统的响应特性进行了分析.结果表明车辆主动悬架控制策略可以减小车辆的振动,改善车辆行驶平顺性.     

油气悬架加载试验台正弦波复现控制方法

针对某油气混合型悬架试验系统,建立了油气悬架负载的电液伺服驱动力控制系统的数学模型.提出基于Widrow-Hoff学习算法的ADALINE神经网络控制定步长幅相控制正弦波复现方法.在对算法收敛速度影响因素分析的基础上,提出了应用相对量实现幅相控制的改进方法.以油气悬架加载试验台系统特性为仿真对象,对比了相对量控制方法与绝对量控制方法在收敛速度上的不同,给出了系统收敛时间与输入信号频率和幅值的关系,算法收敛终值与幅值及频率的关系.结果证明,将相对量作为幅相控制的输入,可以有效地提高系统的收敛速度,间接提高了正弦波复现的精度,使幅相控制方法具有更好的实用效果.     

基于MRFD的车载仪器并联减振半主动控制实

采用3-PRRP（4r）并联机构作为主体机构,在机构移动副处的主负荷方向上辅以磁流变阻尼器（MRFD）,采用LQR最优控制算法对装置进行半主动控制,从而实现对车载仪器的多维减振。实验结果表明,该MRFD多维减振机构具有良好的多维减振效果。     

基于LQG理论的电子控制空气悬架控制策略研究

根据主动悬架控制理论,采用滤波白噪声作为路面随机输入激励,建立1/4车辆空气悬架模型。同时将电子控制空气悬架（Electronic Control Air Suspension,ECAS）等效为车身质量与车轮质量之间并联阻尼器、弹簧与悬架控制力的模型,将空气弹簧的作用力分解为定常刚度的弹簧力与可变悬架作用力。提出将线性二次型高斯控制理论（LQG）应用到电子控制空气悬架中。在线调整了控制目标的加权系数,使得车身加速度、悬架动行程和轮胎动位移达到比较理想的效果。