基于EHA的汽车电-液主动悬架系统的仿真研究

针对目前电液伺服主动悬架所存在的诸如结构相对复杂、可靠性低等不足,提出了一种基于PBW功率电传技术的EHA(Electro-Hydrostatic Actuator)汽车主动悬架结构.在分析该作动器原理和汽车悬架结构的基础上,利用键图理论分别建立了控制电机、液压元件、EHA作动器及1/4汽车EHA主动悬架的键图模型.采用模糊控制算法和MATLAB工具,对EHA主动悬架进行了仿真计算.并对所研制EHA主动悬架样机模型进行了性能试验.仿真和试验结果表明,所建立的EHA主动悬架的模型是正确的,同时对降低汽车振动、提高汽车行驶平顺性和安全性具有较好的效果.     

考虑悬架几何特性及作动器延时的整车模糊控制

利用ADAMS软件建立了整车悬架及转向机械模型,考虑了悬架的几,阿特性,结合变论城模糊控制方法,设计了主动悬架变论域模糊控制器,同时考虑了作动器的延时特性,通过matlab/simulink联合仿真,并与被动悬架模型进行了对比,得出所设计的模糊控制器对汽车的平顺性有较大改善.     

主动悬架硬件在回路仿真研究(英文)

为了快速有效地验证主动悬架的控制算法,提出了一种主动悬架硬件在回路实时仿真平台。在Matlab/Simulink中建立了主动悬架的动力学模型、作动器模型,以S3CEEBO芯片为中央处理器,设计了主动悬架实际控制器,在此基础上搭建了该硬件在回路实时仿真平台。针对某款汽车运用不同的控制算法进行了仿真实验。结果表明,该硬件在回路仿真平台可以对主动悬架的各种控制算法的执行效果进行验证。     

基于ADAMS主动悬架的液压伺服系统设计

基于ADAMS/View,建立了考虑悬架运动学特性的非线性因素的1/4汽车悬架模型,并运用ADAMS/Hydraulic模块,建立了考虑液压元件的非线性特性的液压伺服控制系统,设计了液压伺服控制的主动悬架。以模拟路面和阶跃输入作为激励,采用PID反馈控制,且与被动悬架进行比较。仿真结果表明,该方法设计控制的主动悬架,其车身垂直加速度、悬架变形和车轮动载荷都明显降低。     

单边直线感应电机最优滑差频率控制研究

针对单边直线感应电机特有的边端效应及法向力问题,以恒电流滑差频率控制为基础,分析研究滑差频率对电磁推力和法向力输出影响,实现滑差频率优化控制。以单边直线感应电机的T型等效电路为基本,并考虑直线电机边端效应影响,计算推导电磁推力、法向力与滑差频率的数值关系,结合计算机仿真验证,研究分析不同运行速度、不同电磁气隙等因素下,电磁推力和法向力的输出特性,寻找最佳滑差频率,实现磁浮列车用单边直线感应电机的优化控制。提及到的单边直线感应电机已成功运用于国内磁悬浮列车试验线之中。     

基于遗传算法的主动悬架模糊控制器设计

应用模糊逻辑控制理论,进行了车辆主动悬架模糊控制器的设计,并利用遗传算法对模糊控制的控制规则进行了优化。利用Matlab/Simulink对主动悬架系统进行了仿真,并与传统的被动悬架和用LQG控制的主动悬架进行了性能比较和分析,仿真结果表明具有模糊控制器的主动悬架能够有效提高车辆的平顺性和操纵稳定性,且具有较好的适应性和鲁棒性。     

基于值域博弈的主动悬架系统H_∞可拓控制

建立7自由度整车主动悬架系统模型,并设计H_∞控制器。在此基础上,选取特征量,划分三种不同的值域,经过关联函数计算,建立其H_∞可拓控制器;在不同方案下以经典域和可拓域为博弈双方构造博弈矩阵,获得值域划分纳什平衡点,采用模糊控制规则动态整定可拓域和经典域边界,优化悬架H_∞可拓控制系统的控制性能。最后利用MATLAB/Simulink软件进行仿真,并对其仿真结果进行比较.仿真结果表明,H_∞可拓控制较H_∞控制能更好地改善主动悬架性能,而通过值域博弈的H_∞可拓控制器进一步提高了悬架系统的控制性能。     

电动轮车辆轮内主动减振系统设计与研究

提出在轮毂电机与车轴之间安装直线电机的电动轮结构,建立带轮内主动减振系统的11自由度电动轮车辆动力学模型,利用最优控制理论以车身垂向加速度、俯仰角加速度、侧倾角加速度、车辆主悬架动行程和车轮相对动载荷五参数均方根值加权平方和的积分值最小为优化目标,以轮毂电机与车轮垂向相对最大位移10 mm为约束条件,对轮内主动减振系统的控制器进行设计。结果表明,与轮毂电机刚性连接车轮的电动轮车辆模型相比,有轮内主动减振系统的电动轮车辆模型既可满足对车轮内部空间对轮毂电机垂向相对位移要求,又使车辆平顺性轮胎接地性能有明显改善。     

空气主动悬架的建模与仿真研究

针对空气主动悬架,建立了一种新型的动力学模型,构建控制执行机构的控制量与车辆实时状况之间的关系.结合最优控制相关理论,对空气主动悬架控制器进行设计.利用MATLAB/Simulink软件对空气主动悬架的动力学模型进行仿真研究,得出时域和频域的仿真结果,并与机械式空气悬架进行对比分析.从结果中可以看出,空气主动悬架能很好地改善车辆的减振性能,为空气主动悬架的实际应用提供了理论依据.     

采用免疫算法优化设计汽车主动悬架的模糊控制器

基于免疫算法,提出了一种模糊控制器的优化设计方法,优化模糊控制器的论域和模糊子集的隶属函数参数,并将其用于1/4汽车主动悬架的模糊控制器的设计中。仿真结果表明:使用该方法优化设计的模糊控制器控制汽车的主动悬架系统,汽车的平顺性和操纵稳定性均有明显改善。     

基于联合仿真技术的主动悬架自适应模糊PID控制研究

近年来联合仿真技术在车辆控制系统的开发研究中得到了广泛的应用。以某皮卡车为研究对象,首先利用ADAMS/CAR软件建立车辆多体动力学模型;然后在Matlab/Simulink环境中设计了基于自适应模糊PID控制的ASS,定义了与ADAMS/CAR环境下车辆模型的数据交换接口;最后,将设计的控制系统在ADAMS/CAR和Matlab/Simulink环境下通过输入输出接口进行联合仿真。文中对随机路面输入和脉冲路面输入工况下的ASS系统及整车动态特性进行了联合仿真研究,其研究结果为联合仿真技术在车辆工程中的实际应用提供了参考。     

主动悬架LQG控制器设计

把最优控制理论运用到主动悬架的控制策略中，通过车辆模型和控制系统的建立，进行了线性二次型最优控制器的设计，并且在输入一路面白噪声的情况下用Simulink进行了模拟仿真，仿真结果有效地证明了用LQG方法控制的主动悬架在改善汽车的平顺性和操纵稳定性上有良好的效果。     

汽车主动底盘多模型分层协调控制

针对汽车主动底盘复杂大系统的特点,运用分布式智能递阶控制策略建立主动底盘分层协调控制结构。下层控制器为悬架、转向和制动系统三个单独的控制器,用以执行各子系统的控制任务,实现各自的性能指标;上层控制主要对车辆行驶状态进行判断,并结合车辆底盘协调控制逻辑及下层控制器反馈信息特征,对各控制子系统进行整体协调和控制决策。仿真结果表明,相对于汽车底盘系统单独子系统控制,采用分层式协调控制策略能更好地改善整车综合使用性能。     

四自由度汽车磁流变半主动悬架最优控制研究

应用汽车行驶动力学理论,以1/2汽车悬架模型为研究对象,建立四自由度汽车磁流变半主动悬架动力学方程和空间状态方程,设计了半主动悬架线性二次型最优控制器及控制算法,提出了汽车振动速度分段式磁流变半主动悬架最优控制策略。在SIMULINK软件中建立悬架仿真模型,仿真分析磁流变半主动悬架最优控制效果,仿真结果表明,汽车磁流变半主动悬架应用最优控制算法和分段控制策略可以降低车身垂向振动加速度和车身俯仰角加速度,提高了悬架平顺性。     

基于Backstepping方法的液压主动悬挂最优控制及仿真

建立了充分考虑液压装置动力学特性的1/4车辆非线性主动悬挂模型,并提出线性二次型指标下最优控制与非线性Backstepping技术相结合的内外环控制设计策略。仿真结果表明,运用所设计的控制器,车辆能够在变化的地形条件下满足操作稳定性,同时能够有效的改善乘坐舒适性。     

发动机电致伸缩液压悬置隔振特性的仿真研究

一种采用电致伸缩作动器的主动悬置。采用Matlab软件建立了它的仿真模型，模型中考虑了包括惯性通道、解耦通道及电致伸缩作动器的非线性。选择滤波后的x—LMS算法作为控制算法，通过仿真计算研究该悬置的隔振性能。研究结果表明，采用主动控制能有效的改善悬置的隔振性能。丈中采用查表的办法由控制位移求解控制所需要的电压，消除了作动器非线性对系统性能的影响。     

基于自适应观测器和自抗扰控制的PMSM直接转矩控制

提出一种新的自适应观测器,用于永磁同步电机直接转矩控制系统的定子磁链和定子电阻估计。该观测器利用静止坐标系下的电压模型估计定子磁链,采用转子坐标系下的电流模型估计定子电流,把定子电流估计误差通过增益矩阵作为反馈信号。定子电阻自适应律根据李亚普诺夫稳定性理论推出,观测器的增益矩阵采用极点配置方法得到,观测器的收敛性根据李亚普诺夫稳定性分析来保证。此外,采用自抗扰控制技术设计了速度控制器,该控制器能对负载扰动进行估计和补偿。仿真结果证明了所提自适应观测器的有效性和自抗扰控制器的抗负载扰动能力。

Abstract：

A new adaptive observer was proposed to estimate the stator flux and stator resistance in the direct torque controlled permanent magnet synchronous motor （PMSM） drive. The stator flux was estimated by using the motor voltage model in the stationary frame, and the stator currents were estimated by using the motor current model in the rotor frame. The current estimation errors were then used as feedback signals through a gain matrix. Stator resistance adaptive law was developed based on Lyapunov stability theory. The observer gain matrix was obtained by using the pole placement method. The stability of the adaptive observer was guaranteed by the Lyapunov stability analysis. In addition, a speed controller was designed based on active disturbance rejection control （ADRC） technique to estimate and compensate the load disturbance. Simulation results have confirmed both the effectiveness of the adaptive observer and the anti-load-disturbance performance of the active disturbance rejection controller.     

一类执行器卡死的T-S模糊自适应容错控制

针对一类执行器发生故障的非线性系统,提出了基于T-S模糊模型和模型参考自适应控制的容错控制设计方案。该方案特点是:在利用Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型对非线性系统进行建模时,假设局部线性模型的参数未知,利用自适应控制算法,在线调整控制器参数,实现系统对参考模型的状态跟踪。在系统发生故障时,系统能够重构控制律以抵消故障对系统的影响,维持系统的稳定性以及期望的跟踪目标。利用李亚普诺夫理论分析了系统的稳定性,给出了能够实现状态跟踪的匹配条件以及控制器参数更新律。利用某飞机模型进行了仿真,证明本文方法的有效性。