气路闭环互联空气悬架车高控制与能耗特性试验

在互联空气悬架结构的基础上,提出一种与开环空气悬架系统不同的高低压罐气路闭环纵向互联空气悬架系统。针对车身高度调节过程中存在的"过充"、"过放"、超调现象明显等问题,构建适用于互联空气悬架的车身高度PID控制策略,同时引入车身姿态修正系数,控制车身高度调节过程中车身姿态的稳定。搭建试验台架,研究气路闭环空气悬架能耗特性,并对控制策略的实际控制效果加以验证。研究结果表明:相对于气路开环系统,气路闭环车身高度调节系统最多可节约33.13%的能量消耗,系统能耗特性优良。所设计的控制策略能快速准确地调节车身高度,改善车身高度调节过程中存在的不良现象,提高调节过程中车身姿态的稳定性。但相比非互联状态,互联空气悬架系统车身高度调节所需时间有所增加。     

半挂车电控空气悬架车高调节模糊与PWM控制研究

将传统半挂车空气悬架的机械式旋转滑阀和高度阀分别用高度传感器和电磁阀代替,设计了半挂车用电子控制空气悬架。分析了电控空气悬架高度切换时管路元件(含电磁阀)气体流动性过程,橡胶气囊内气体热力学过程和簧载质量动力学过程,建立了车身高度调节的非线性模型。针对高度调节过程中出现的超调和振荡现象,设计了模糊算法/PWM控制器并进行了仿真模拟。结果表明,该控制策略是可行的,有效提高了高度切换准确性及电控悬架系统的稳定性。     

随机干扰下横向互联空气悬架车身高度控制

以横向互联空气悬架车辆为研究对象,设计了与横向互联气路相协调的车身高度调节系统,建立了随机干扰下车身高度调节数学模型.基于传统高度控制目标设计模糊控制器,通过搭建试验台架验证其在干扰下的实际效果.考虑到若将随机激励下测量所得的带噪的高度信号直接作为控制输入将对系统判断造成干扰,提出了以目标高度对应空气弹簧内气体质量作为控制目标,并对先前模糊控制器输入及控制规则进行修改.在此基础上,为保证车高调节过程中车身姿态的稳定,制定了"追逐式"高度调节策略,并在Matlab/Simulink中搭建模型进行仿真分析.结果表明:该控制目标及策略在随机路面干扰下能快速调节车身高度至目标高度,相比于车身高度未调节时,切换过程中簧上质量加速度均方根值无恶化迹象,保留了车辆悬架的减振性能,能有效保证车高调节过程中车身姿态的稳定性.     

半主动空气悬架建模与神经元自适应控制

为了研究神经元自适应控制在半主动空气悬架中的应用,建立半主动空气悬架的整车动力学模型,通过实车道路试验,验证所建模型的正确性.提出半主动空气悬架神经元自适应控制策略,在仿真计算基础上,研究半主动空气悬架的动态性能,结果表明,半主动空气悬架神经元自适应控制可有效衰减车身振动,减小车身俯仰角加速度、侧倾角加速度,协调了车辆行驶平顺性与操作稳定性间的矛盾.     

CVT速比控制调节阻尼的电磁半主动悬架平顺性研究

针对传统汽车悬架不能将振动能量回收利用的缺点,提出了一种基于无级变速器速比控制实现悬架阻尼调节且可实现车身振动能量回收的电磁半主动悬架设计方案。在分析其结构和工作原理的基础上,基于动力学分析建立了无级变速器速比与悬架阻尼之间的对应关系以及该悬架系统的动力学方程;设计了无级变速器速比PID控制器,以1/4汽车悬架系统为例,对汽车平顺性以及振动能量回收效果进行了仿真分析;仿真结果表明,通过对无级变速器速比进行控制调节悬架系统阻尼,可以实现良好的汽车平顺性,并可实现车身振动能量的回收。     

基于磁流变材料的汽车悬架半主动控制

结合磁流变液和磁流变弹性体的特性,提出了一种能同时调节刚度和阻尼的汽车半主动悬架系统及其控制策略。首先设计该悬架的大体结构并说明其工作原理,然后建立半主动悬架的控制模型,最后基于李亚普洛夫稳定性理论设计该悬架的半主动控制策略。仿真结果表明,所设计的半主动控制算法可以有效地抑制车身振动,且悬架动挠度保持在一定的范围内。此外,该策略实现了系统与参考模型的速度差和位移差同时为零的突破。     

汽车主动悬架自适应模糊PID控制仿真研究

建立了1/4主动悬架模型,设计出自适应模糊增益调节PID控制器,参照系统在时频两域中的响应情况对PID的控制参数进行整定,并使用模糊控制器对PID的控制量加以修正.对被动悬架、单纯PID控制的悬架和自适应模糊PID控制的悬架分别施以阶跃信号激励和积分白噪声信号激励进行仿真.结果表明,自适应模糊PID控制算法具有较好的控制效果和鲁棒性.     

基于参考模型的主动悬架反演控制设计

为减小车身垂直加速度以及轮胎变形量,从而提高车辆的乘坐舒适性和行驶稳定性,采用一种基于参考模型的反演控制设计方法,对汽车悬架进行主动减振控制研究。建立了1/4车辆二自由度主动悬架试验台架的动力学模型,并基于天棚-地棚阻尼控制方法建立了一种理想的被动控制悬架系统模型,将其作为后续反演控制设计的参考模型;将路面激励下理想的被动控制悬架系统的输出作为参考信号,基于李雅普诺夫理论设计一种模型参考反演控制算法,并将其应用于实际悬架系统的主动减振控制,以此实现对理想被动悬架系统减振性能的逼近;选取一种典型的路面激励形式,对所提出的主动减振控制方法进行仿真研究。仿真结果表明,基于参考模型的反演控制策略能有效抑制车身垂直运动,减小车身垂直加速度,同时在一定程度上减小了轮胎变形量,改善了汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性。     

基于模糊控制的空气悬架控制策略仿真研究

鉴于空气悬架的众多优点及应用前景,对电控空气悬架系统的控制策略进行了研究,并应用MATLAB/Simulink对空气悬架的控制策略和控制算法进行了仿真.仿真结果表明:模糊控制系统能很好地执行模糊控制规则,并且经过模糊控制后空气悬架的输出高度能很好地随输入信号的变化而变化,说明整个仿真是成功的而且模糊控制策略也是可行的.     

空气悬架系统控制策略仿真研究

针对空气悬架系统,分别建立了基于模糊控制和PID控制的仿真模型.通过仿真,对比了两种不同控制策略空气悬架的簧载质量振动加速度、车轮动载荷以及悬架的动行程的动态变化.结果表明,模糊控制的空气悬架在车辆的操纵性、平顺性和安全性等基本性能的控制上优于PID控制的空气悬架.本文的研究结果可以为空气悬架的实验研究以及产品开发提供一定的理论参考.     

半主动悬架模糊动态建模与神经网络控制

进行可调减振器外特性试验,拟合其阻尼系数与步进电动机转角之间的非线性关系,基于模糊动态模型理论,建立车辆半主动悬架模糊动态模型.设计半主动悬架模糊神经网络控制策略,研制半主动悬架模糊神经网络控制器.在仿真的基础上,进行实车道路试验.结果表明,模糊动态半主动悬架模糊神经网络控制有效地衰减车身垂直振动,改善车辆行驶姿态,提高乘坐舒适性及行驶安全性,协调整车综合性能.     

雷克萨斯LS400EAS车身高度控制

电控悬架应用越来越广。本文详细介绍LS400电子控制空气悬架中车身高度控制系统的作用、结构和原理。     

基于空气弹簧充放气特性的汽车运行姿态控制

根据汽车的工作特点,结合空气弹簧的充放气特性,设计了汽车运行姿态控制系统及其控制策略.为了提高汽车的侧向稳定性,设计了空气悬架刚度调节控制器,在侧倾危险状况下,及时调整空气悬架的刚度,提高了汽车的侧向稳定性,减少了汽车侧翻事故的发生.为了满足常规工况下的工作装置需要,设计了车身水平位置调节控制器,控制车身的水平位置.在汽车行驶速度为80km·h-1、方向盘转角为200°的情况下进行仿真试验,汽车左侧空气悬架的刚度上升了12.5％,右侧空气悬架刚度下降了13.3％,汽车侧倾角稳定在4.1°.结果表明汽车运行姿态控制系统能够较好地控制汽车运行姿态.     

混合域车联网络下货运车队主动悬架控制研究

以卡车主动悬架为研究对象,利用车队运输的重复性特征,将车联网络引入到主动悬架控制中。首先,以局域-广域两种信息交互手段为基础,提出一种货运车队两两编组结对作业的新方案,在此基础上建立了通讯协议格式。其次,针对结对卡车建立半车主动悬架模型,前车采用传统的PID控制算法,经云端存储、运算、筛选后,传给与之结对的后车,后车则采用模糊PID算法进行主动悬架控制。仿真分析结果表明,基于车联网络下的模糊PID控制算法,具有更优的性能,悬架动行程略有降低的前提下,车身加速度和轮胎动位移分别提高46.33%和33.8%。最后,计算整个车队的组间信息交互效率,证明这种以车队整体来进行悬架性能寻优的新方法,迭代效率更高、工程实用性更好。      

基于模型预测的阻尼与车身高度协同控制

为有效协同空气悬架中的阻尼与车身高度控制,基于模型预测控制理论,以整车综合评价指标为成本函数,当前状态下车身高度与可调阻尼减振器所能生成的悬架力为约束,设计了模型预测控制器,求解当前状态下的最优悬架力.利用可调阻尼减振器改变阻尼系数配合车身高度充放气操作使悬架生成该最优悬架力,以此获得阻尼与车身高度的协同.结果表明:所提协同控制策略切实可行,可大幅改善悬架的簧上质量加速度和轮胎动载荷均方根值;在有减速带工况下,协同控制策略能有效缩小25％的簧上质量加速度峰值和19％的簧下质量加速度峰值,而在转弯工况下,能缩小17％的簧上质量侧倾角峰值.     

汽车液压主动悬架的PID控制

根据汽车液压主动悬架的基本结构,建立了两自由度车身及悬架系统数学模型。采用传统的ＰＩＤ控制算法对其进行控制,用电液伺服控制的液压缸作为执行元件。在１－２０Ｈｚ范围内,振动平均衰减率可达２９ｄＢ。     

凌志LS400半主动悬架的减振特性及电控机理分析

对丰田公司产凌志LS400高级轿车2种电控半主动悬架的减振特性及电控机理进行了剖析,并阐述了车身高度由微机自动调节的功能与控制方法.     

互联空气悬架对整车振动性能的影响

以互联空气悬架为研究对象,通过搭建整车试验台架研究不同互联模式下车身加速度频率响应,综合车辆动力学、工程热力学和流体力学理论,建立集成非互联、横向互联、纵向互联和四角互联的互联空气悬架整车动力学模型,仿真研究互联模式对车身固有频率的影响,从频域和时域2方面研究互联模式在C级路面,车速为60 km·h~(-1)工况下的车身加速度响应规律.结果表明:与非互联模式相比,互联空气悬架车辆在正弦对扭激励下,前左簧上质量加速度均方根值在中低频为0.5~7.0 Hz时均有不同程度的改善,横向互联和四角互联模式能降低侧倾角固有频率,纵向互联和四角互联能降低俯仰角固有频率,在随机路面激励下3种互联模式下乘坐舒适性均得到提升.     

无级变速器速比控制调节阻尼的电磁半主动悬架平顺性

针对传统汽车悬架不能将振动能量回收利用的缺点,提出了一种基于无级变速器速比控制实现悬架阻尼调节且可实现车身振动能量回收的电磁半主动悬架设计方案。在分析其结构和工作原理的基础上,基于动力学分析建立了无级变速器速比与悬架阻尼之间的对应关系以及该悬架系统的动力学方程;设计了无级变速器速比PID控制器,以1/4汽车悬架系统为例,对汽车平顺性以及振动能量回收效果进行了仿真分析;仿真结果表明,通过对无级变速器速比进行控制调节悬架系统阻尼,可以实现良好的汽车平顺性,并可实现车身振动能量的回收。     

基于免疫粒子群算法的汽车半主动悬架系统研究

为了提高汽车操纵稳定性和乘坐舒适性,对汽车半主动悬架系统进行研究.建立了三自由度1/4车体悬架的数学模型,该模型包含了悬架系统侧向位移简化模型, 推导出悬架动力学方程和状态方程.提出了一种全新的免疫粒子群混合算法,设计出免疫粒子群控制器,并将该控制方法 用于悬架系统的控制中.与模糊控制结果 进行对比,免疫粒子群控制方法 使车身垂直加速度、悬架动行程、车轮相对动载和车身侧位移的最大峰值分别降低了38.64 %、20.53 %、60.60 %和23.39 %,趋于稳定的时间分别缩短了0.45 s、0.6 s、0.4 s和0.6 s.仿真结果 表明,免疫粒子群控制算法在改善被控过程的动态和稳态性能、提高抗干扰能力以及参数时变的鲁棒性等方面均优于模糊控制方法 ,同时有效地提高了半主动悬架系统的减震性能.