半主动悬架的控制策略探讨

综述汽车悬架控制系统的基本类型,以半主动悬架为研究对象,推导建立汽车两自由度1/4车体模型,提出一种汽车半主动悬架系统的模糊控制方法,并利用MATLAB进行仿真,结果证明该控制策略有效.     

汽车半主动悬架性能的联合仿真分析

为分析半主动悬架对汽车性能的影响,文章对半主动悬架的性能进行了仿真分析。首先在ADAMS／View开发环境中建立1/4汽车悬架模型;然后基于MATLAB／Simulink设置模糊控制规则,对半主动悬架进行模糊控制,并模拟出随机路面输入信号;最后利用ADAMS／Control模块将ADAMS和MATLAB／Simulink悬架模型联合起来进行仿真,与被动悬架进行了对比分析．可以看出,模糊控制下的半主动悬架舒适性更高,行驶安全性和操纵稳定性更好。联合仿真结果表明,半主动悬架的舒适性和平顺性均优于被动悬架。     

基于频率分析的半主动悬架模糊控制方法研究

对悬架的频响特性进行的分析发现,悬架的特性与振动频率有关.因此提出了一种基于频率分析的半主动悬架的模糊控制方法.利用Matlab分别对被动悬架、采用skyhook控制的半主动悬架和基于频率分析的模糊控制的半主动悬架进行了仿真.对比仿真的结果验证了文中提出的模糊控制方法的有效性.     

基于串联型模糊神经网络的汽车半主动悬架的研究

本文建立了五自由度汽车半主动悬架系统模型，提出一种用于汽车悬 半主动振动控制系统的模糊神经网络方法，对半主动悬架 计算机仿真和结果分析，并通过与被动悬架相比较，证明半主动悬架系统在减少振动，提高汽车平一方面要优于被动悬架。     

车辆半主动悬架系统设计与试验研究

在可调减振器设计及试验的基础上,建立了半主动悬架系统的数学模型,分析了模糊控制半主动悬架系统的动态性能,开发了以C8051F005单片机为主控件的半主动悬架模糊控制器,搭建了半主动悬架全真试验台,并进行了台架试验.结果表明,设计的半主动悬架及其控制系统性能稳定、可靠,汽车行驶平顺性明显优于传统被动悬架,为半主动悬架的实际应用奠定了基础.     

基于轴距预瞄的半主动悬架模糊神经网络控制

应用模糊控制和神经网络控制理论,构建了1/2车辆的半主动悬架模型,设计了基于轴距预瞄的半主动悬架模糊神经网络控制系统.对前轮半主动悬架采用以对应处车身垂向加速度为目标的模糊控制,对后轮半主动悬架采用轴距预瞄模糊控制,并利用神经网络来调整模糊控制器的控制规则和隶属度函数.在不同车速下对所建的控制系统分别进行了白噪声和路面脉冲输入的仿真.结果表明,与传统的被动系统相比,轴距预瞄模糊神经网络控制的半主动悬架系统能有效降低车辆振动;与模糊控制的半主动悬架系统相比,质心垂向加速度和后轮对应处车身加速度均有显著减小,较好地改善了车辆的行驶平顺性.     

汽车磁流变半主动悬架自适应模糊控制研究

针对汽车磁流变半主动悬架存在非线性及不确定性等因素而难以控制的问题,提出采用自适应模糊控制策略并进行了研究。在分析磁流变减振器输入输出特性的基础上,针对1/4车辆悬架模型设计了自适应模糊控制器并进行了仿真分析。以某微型车为试验用车,搭建了平顺性道路试验系统,进行了不同车速、不同控制策略(自适应模糊控制和天棚控制)下的随机路面试验,试验结果与仿真结果相吻合,说明将自适应模糊策略应用于半主动控制是可行的,能够抑制车身的垂直振动,提高乘坐的舒适性,且控制效果要优于天棚控制。     

EHA半主动悬架时滞补偿控制研究

为了改善汽车平顺性,设计了车辆电动静液压(EHA)半主动悬架结构。计算了EHA半主动悬架系统临界时滞,分析了时滞的影响。提出了一种改进型Smith时滞预估补偿器,并将其应用于模糊控制EHA半主动悬架的时滞补偿,进行了仿真分析和试验验证。结果表明,改进型Smith预估补偿器能够对补偿环节的悬架模型参数误差进行修正,提高了悬架系统的抗干扰能力,可有效减小时滞对该半主动悬架的影响,从而改善其动态性能。     

半主动空气悬架模糊控制的仿真研究

对采用模糊控制的汽车半主动空气悬架系统进行了仿真研究。建立了1／4车辆二自由度动力学模型并以其为仿真对象,设计了模糊控制器,以B级路面作为随机输入,进行了计算机仿真分析。仿真结果表明,在采用模糊控制方法后．车辆悬架可以很好地降低簧载质量的垂直加速度,从而使车辆行驶的平顺性和乘坐舒适性得到了提高。     

汽车磁流变半主动座椅悬架动态特性的试验研究

为进一步提高汽车的乘坐舒适性,研发了一种汽车座椅半主动悬架用磁流变减振器,并对其进行阻尼特性试验,通过分析其受力情况,建立了汽车半主动座椅悬架动力学模型,设计了用于座椅磁流变半主动悬架的天棚控制策略,并在随机和正弦激励输入下进行了座椅天棚控制仿真计算,试制了磁流变半主动座椅物理样机及试验台架系统,开展了磁流变半主动座椅悬架的台架试验研究。结果表明,理论仿真和试验结果基本吻合,磁流变减振器阻尼可控性好;相对于被动座椅悬架,采用磁流变半主动座椅悬架后,座椅动态性能改善了30%左右,磁流变半主动座椅悬架减振效果显著。     

汽车非线性半主动悬架的模糊神经网络控制

考虑磁流变减振器阻尼力和悬架弹性元件非线性特性，建立车辆6自由度的半主动悬架非线性动力学模型。提出了一种基于模糊神经网络系统结构的模型参考自适应控制方法来研究汽车半主动悬架的非线性控制问题，并考虑半车模型前后悬架的输入时滞，对其进行了仿真研究。研究结果表明：运用模糊神经网络非线性控制方法能够使人体和车身垂直加速度、俯仰角加速度都得到很大的衰减，证实这种模糊神经网络控制方法可大大减少路面对车身的振动冲击，提高汽车行驶平顺性。     

基于半主动自适应悬架系统的整车道路友好性研究

为了提高车辆的道路友好性与平顺性,设计了以磁流变减振器为控制对象的整车自适应模糊控制半主动悬架系统。在试验测试和理论分析的基础上,建立了基于磁流变减振器的整车半主动悬架模型及其状态方程,并用该模型对自适应模糊控制方法进行了研究。模型的输入采用B级和C级路面谱;道路友好性评价指标采用动载荷系数和动载荷应力因子;使用MATLAB/Simulink建立基于2个自适应模块的模糊控制器控制系统,模糊控制器的输入均采用车身与车桥的相对速度和相对加速度。仿真结果表明:与被动悬架相比,在B级和C级路面、不同速度下,半主动自适应悬架动载荷系数均降低30%左右,动载荷应力因子均降低40%以上,同时也提高了车辆的运行平顺性和稳定性。     

半主动悬架模糊控制仿真

为缓和路面传递给车身的冲击,改善汽车行驶的平顺性和操作稳定性,文章建立了二自由度1／4车体半主动悬架非线性动力学模型,利用MATLAB模糊逻辑控制工具箱设计半主动悬架的模糊控制器,通过运用MATLAB／SIMULINK,对悬架系统进行了仿真分析。结果表明,该控制方法能有效地降低车身垂直加速度、悬架的动挠度和车轮动载荷,提高了汽车的平顺性和操纵稳定性。     

基于神经网络的半主动悬架自适应模糊控制

提出了基于神经网络的自适应模糊控制策略。模糊控制主要用来对付系统的非线性；神经网络根据振动响应的方差递推结果来辨识车体的振动情况实时调节模糊控制器的量化因子，使模糊控制器对路面的变化具有自适应的能力。在半主动悬挂1／4车非线性模型的基础上进行了仿真研究。     

汽车半主动悬架系统发展状况

简要回顾汽车半主动悬架系统的发展,论述刚度可控半主动悬架系统的研究及其发展动态,详细阐述了当前各种可调减振器的研究开发状况,并提出了新型磁流变液减振器的研究内容。在评价了主要的半主动悬架控制策略的基础上,指出应着重研究复合、实用、稳定的控制方法,并重视非线性控制问题的研究和解决。另外,提出了汽车半主动悬架系统的研究与开发思路。     

汽车磁流变非线性悬架模糊控制

建立了整车悬架系统的三维模型,根据试验数据得出了前后悬架弹簧的非线性特性曲线。前后悬架减振器均采用磁流变减振器,采用Bouc-Wen参数化模型为其阻尼力模型。采用模糊控制算法为整车半主动控制算法,采用ADAMS和Matlab联合对整车平顺性进行仿真。结果表明,采用模糊控制算法控制磁流变非线性悬架可提高整车的平顺性。     

半主动悬架的滑模变结构控制

针对带有电流变液智能阻尼器的半主动汽车悬架模型,运用滑模变结构方法设计了半主动悬架滑模控制器。根据滑模运动方程稳定的Hurwitz判据选择滑模面系数,用指数趋近率改善滑模运动段的动态品质并进一步确定了半主动悬架的实时控制阻尼力。对多种激励信号下隔振质量的响应及半主动悬架系统在系统参数摄动下的鲁棒特性进行了仿真分析。结果表明:变结构控制下半主动悬架系统的隔振效果要远好于最优被动系统,而且对外界扰动有一定的适应性,对系统参数摄动也具有很强的鲁棒性。     

Development of a systematic and practical methodology for the design of vehicles semi-active suspension control system

In this paper, a novel systematic and practical methodology is presented for design of vehicle semi-active suspension systems. Typically, the semi-active control strategies developed to improve vehicle ride comfort and stability have a switching nature. This makes the design of the controlled suspension systems difficult and highly dependent on an extensive trial-and-error process. The proposed methodology maps the discontinuous control system model to a continuous linear region, where all the time and frequency design techniques, established in the conventional control system theory, can be applied. If the semi-active control system is designed to satisfy some ride and stability requirements, an inverse mapping offers the ultimate control law. At the end, the entire design procedure is summarised in six steps. The effectiveness of the proposed methodology in the design of a semi-active suspension system for a Cadillac SRX 2005 is demonstrated with road tests results. Real-time experiments confirm that the use of the newly developed systematic design method reduces the required time and effort in real industrial problems.