汽车并联两级减振主动悬架控制器设计与仿真

汽车悬架系统连接车体与车轮,主要作用是减少冲量,传力和降低振动,合理设计悬架系统可以提高车辆的驾驶性能。以车辆的一个轮子为例,对车辆的并联两级减振主动悬架进行计算机数学模型的建立,利用二次线性拟合最优控制理论对主动悬架的LQG控制器进行设计,用Matlab/Simulink对模型仿真,利用仿真得到的数据结果,对并联两级减振主动悬架和单级减振主动悬架做了对比。实验结果表明:在车轮动载荷大致相同的条件下,设计的并联两级减振主动悬架降低了车体的垂直加速度,与单级减振主动悬架相比,其结果优化了约15%,较好地提高了车辆在行驶过程的平顺性。     

识别多路传输系统输入对输出贡献的方法及在汽车乘坐舒适性分析中的应用

利用偏相干函数和相关分析,针对线性常系数多输入输出系统,研究了在相关输入条件下,识别输入对输出贡献大小的计算方法,并将结论应用到汽车的平顺性分析中。识别了引起汽车座椅振动的主要车轮激励源,在相关的振源处采取减振措施,可改善汽车的平顺性。     

含分数阶导数的1/4悬架模型时滞反馈控制研究

针对具有时滞减振主动控制技术的车辆悬架,研究分数阶导数和时滞减振联合控制对车辆悬架系统振动的影响。将含有分数阶导数的时滞反馈控制加入到1/4车辆模型中,运用稳定性切换法对系统的稳定性问题进行分析,得到系统稳定的时滞区间。根据车辆平顺性指标,在频域范围内建立基于振动响应量加权均方根值的优化目标函数。利用粒子群优化算法快速寻优特点获取最优时滞反馈控制参数得到优化控制参数;并对系统在时域下进行振动响应仿真分析。仿真结果表明,在简谐激励和路面随机激励下,分数阶导数和时滞减振主动控制技术联合应用到悬架系统中能取得良好的减振效果,可以较好地减小车身振动,提高车辆的平顺性,为车辆悬架主动控制技术提供理论依据。     

基于时滞反馈控制的1/4车辆模型乘客减振研究

针对汽车在不平路面行驶时产生的振动会损伤汽车部件和影响乘客舒适性的问题,本文提出一种含时滞反馈控制的主动悬架在四分之一车模型中的减振方法。该悬架模型有三个自由度,由乘客质量、车身质量和簧下质量三部分组成。通过异步学习因子粒子群算法确定时滞控制参数,并将控制参数运用频域扫描法进行稳定性分析,最后建立含时滞反馈控制的主动悬架系统的仿真模型,仿真结果表明：与被动悬架相比,含时滞反馈的控制主动悬架无论在简谐激励还是路面激励下,乘客和车身加速度的均方根值都有明显的降低,具有较好的减振效果。含时滞反馈的控制主动悬架在改善乘坐舒适性和行驶平顺性方面具有优越性。     

识别多路传输系统输入对输出贡献的方法及在汽车乘坐舒适性分析中的…

利用偏相干函数和相关分析，针对线性常系数多输入输出系统，研究了在相关输入条件下，识别输入对输出贡献大小的计算方法，并将结论应用到汽车的平顺性分析中。识别了引起汽车座椅振动的主要车轮激励源，在相关的振源处采取减振措施，可改善汽车的平顺性。     

在主动悬架系统中作用力产生装置模型的建立及性能分析

主动悬架系统通过液压装置产生的作用力来改善汽车的行驶平顺性和行驶安全性(通过性),而液压系统的动态特性直接影响作用力的控制过程。通过对液压缸工作进行分析,建立了液压缸工作状态的数学模型,并对它们的动态特性进行了计算和分析,为主动悬架系统的实现及控制系统的正确建立提供了理论基础。     

自行车减振系统优化设计

在对自行车行驶平顺性分析的基础上,提出了农用载重车的减振设计方案,并对减振系统性能参数进行优化。为合理地设计减振自行车提供了理论依据和可靠的计算方法。     

车辆转向与主动悬架集成系统控制

建立了半车三自由度汽车转向与主动悬架的综合模型，以提高汽车行驶平顺性、操纵稳定性和安全性为出发点，采用基于小波理论的最小均方（LMS）算法对转向与主动悬架集成系统进行控制．计算结果表明：采用LMS控制的转向与主动悬架集成系统可使车身垂直加速度、车身横摆角速度、车身俯仰角和前后悬架动挠度等性能参数得到优化，汽车行驶平顺性和操纵稳定性比被动系统明显改善，有效地提高了汽车综合性能；与基于全反馈控制的集成系统LQG控制器相比，LMS能自动调整权系数且控制算法简单，便于工程应用．     

汽车主动悬架H2/H∞多目标控制线性矩阵不等式方法

采用七自由度整车模型,以实现较好的平顺性和操纵稳定性为目标,选取路面垂直速度扰动到输出平顺性评价信号传递函数的H2范数为平顺性指标,路面垂直速度扰动到输出操纵稳定性评价信号传递函数的H∞范数为操纵稳定性指标,设计了基于LMI(linear matrix inequality线性矩阵不等式)算法的主动悬架H2/H∞多目标输出反馈控制器。研究结果表明,该控制器能在有效改善汽车的平顺性的同时不过分降低操纵稳定性,较好地解决了平顺性与操纵稳定性指标之间的矛盾。     

汽车主动悬架H2/H多目标控制线性矩阵不等式方法

采用七自由度整车模型,以实现较好的平顺性和操纵稳定性为目标,选取路面垂直速度扰动到输出平顺性评价信号传递函数的H2范数为平顺性指标,路面垂直速度扰动到输出操纵稳定性评价信号传递函数的H范数为操纵稳定性指标,设计了基于LMI(linear matrix inequality线性矩阵不等式)算法的主动悬架H2/H多目标输出反馈控制器。研究结果表明,该控制器能在有效改善汽车的平顺性的同时不过分降低操纵稳定性,较好地解决了平顺性与操纵稳定性指标之间的矛盾。     

日本发明汽车磁铁减振装置

日本东京大学教授须田义大开发成功一种汽车磁铁减振装置,和油压式减振装置相比,新装置构造简单,作用毫不逊色。据《日经产业新闻》日前报道,传统的汽车油压减振装置,是通过装满油的油桶内的活塞运动产生阻力,减少路面对车体的冲击。新开发     

装有动力吸振器的主动悬架性能分析

带有动力吸振器的被动悬架只能改善车辆在高频段的性能,不能提高汽车在低频段的平顺性与轮胎接地性,因而在主动悬架上设计一个质量块作为动力吸振器．用最优控制规律控制主动悬架,同时用状态变量法分析主动悬架的幅频特性和时域性能．结果表明装有动力吸振器的主动悬架不仅可较好地在低频段改善车身的乘坐舒适性和操纵安全性,同时也能降低高频段汽车的振动．     

基于遗传算法和模糊控制的半主动悬架控制

文章建立了四自由度汽车半主动悬架系统模型;提出了一种用于汽车悬架半主动振动控制系统的遗传模糊方法,并用该方法对半主动悬架系统进行了计算机仿真和结果分析。最后通过与被动悬架比较,表明了半主动悬架系统明显减少汽车的振动,提高了汽车平顺性性能。     

EHA汽车电控主动悬架的模糊控制试验

为了改善汽车的乘坐舒适性和行驶安全性,克服传统液压主动悬架结构复杂、可靠性低的不足,将目前航空航天领域先进的EHA(Electro-Hydrostatic Actuator)作动技术引入汽车主动悬架控制结构中.在分析电动静液压作动器EHA原理和悬架结构的基础上,建立了基于EHA的汽车主动悬架数学模型,设计了模糊控制算法.研制开发了EHA汽车主动悬架物理样机及试验系统,在模拟路面输入条件下进行了该主动悬架的台架试验.模型仿真表明,所设计的控制器是有效的,并将该模糊控制策略应用于EHA主动悬架样机试验中.试验结果表明,基于EHA的汽车主动悬架有效改善了汽车的平顺性和行驶安全性.     

结构参数对汽车平顺性影响的研究

掌握汽车行驶平顺性的评价指标和人体对振动反应的感觉界限;掌握汽车振动系统物简化方法,了解汽车平顺性的影响因素。     

汽车悬架性能评价研究

汽车行驶平顺性和操纵稳定性评价方法制定是否合理,直接影响对汽车悬架性能的评价,对汽车生产企业有重要指导作用。根据国家相关标准,分别讨论了汽车行驶平顺性和操纵稳定性评价方法;在此基础上,提出了一种新的汽车悬架的评价方法和评价指标。针对某一具体车型,通过测量获得实车参数,以ADAMS/car进行了仿真试验分析。按照提出的汽车悬架的评价方法进行评价。根据汽车平顺性评价的结果,针对某工况下平顺性评分较低,用ADAMS/Insight对悬架相关参数进行正交优化试验;按照优化结果改进实车悬架参数,对比优化前后该车操稳性、平顺性道路试验结果,提出该车型悬架性能改进建议。     

高速转向工况下汽车操纵稳定性和平顺性研究

为了更好地兼顾高速转向时汽车的操纵稳定性和平顺性,建立了包含主动悬架系统、Magic非线性轮胎模型和四轮转向系统的整车动力学模型。考虑了侧倾力矩和轮胎垂直载荷转移的影响,基于LQG(Linear Quadratic Gaussian)控制理论和模糊控制理论分别设计了主动悬架的最优控制器和四轮转向系统的模糊反馈控制器,并通过两者间的协调在附着系数为0.8的B级路面上对汽车进行仿真,然后分析了协调控制方法在另一附着系数路面上的有效性。结果表明,与无控制系统相比,协调控制下车身侧倾角峰值减少了36.6%,车身垂直加速度均方根值下降了14.2%,质心侧偏角接近目标零值;协调控制方法在两种常见附着系数路面上均能达到预期的效果,而且随着附着系数的增大,汽车的操纵稳定性和平顺性改善越好。说明所设计的协调控制器能够有效地改善高速转向时汽车的操纵稳定性和平顺性。     

基于多目标遗传算法的主动悬架滑模控制器设计

为提高车辆的乘坐舒适性和行驶稳定性,针对主动悬架的车身垂直加速度、悬架动行程和轮胎动载荷性能冲突,以及考虑参数不确定与外界干扰带来的鲁棒性问题,本文拟采用滑模控制方法对汽车非线性主动悬架进行主动减振控制研究,并结合多目标遗传算法对滑模控制器进行多目标参数优化.首先,根据1/4车辆主动悬架系统模型利用Lyapunov稳定性理论进行滑模控制器设计;其次,基于滑模控制到达条件和滑模面的稳定条件,结合Hurwitz稳定判据选择合适的滑模面参数;然后,为改进滑模控制方法中按经验选取参数时的不足,采用多目标遗传算法对滑模控制器参数进行多目标优化;最后,进行数值仿真模拟.仿真结果表明,采用多目标遗传算法对滑模控制器进行参数优化后显著地改善了汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性,对汽车非线性主动悬架的减振控制起到了一定的推动作用.     

载货汽车平顺性多刚体系统动力学建模与仿真

文章根据载货汽车的特点对其模型进行了简化,建立了十一自由度的多刚体系统动力学模型;以卡尔丹角描述载货汽车多刚体系统的姿态,运用多刚体系统动力学建模方法,建立了载货汽车十一自由度平顺性动力学模型及其动力学方程;激励分析中考虑了轮胎径向跳动的影响,采用逆快速傅里叶变换(inverse fast Fourier transform,IFFT)法建立了四轮相关路面随机输入时域模型;在此基础上,利用Matlab的GUI模块开发了载货汽车平顺性时域仿真系统,并以某型号载货汽车为例进行了平顺性时域仿真;最后,通过载货汽车平顺性实验,验证了该系统的仿真结果是准确可靠的。该系统实现了载货汽车多刚体系统的参数化建模与仿真,能有效地对载货汽车平顺性进行性能预测和评估。     

基于模糊控制的磁流变减振器半主动悬架系统仿真分析

汽车悬架是汽车车身与车轮间连接的装置,它能够有效减少路面不平坦带来的振动。为了改善汽车行驶时的平顺性和操作系统的稳定性,针对汽车1/4半主动悬架模型,采用模糊控制方法,利用MATLAB/Simulink研究了不同车速及路面等级对控制系统的影响。结果表明:模糊控制能够减小路面不平坦引起的汽车悬架振动,提高行驶安全性、驾驶稳定性和乘坐舒适性。