电液主动悬架的H∞控制研究

对用流量伺服阀构成的电液主动悬架进行了系统分析，并将其简化为Ｈ∞标准问题，设计了基于干扰抑制指标的Ｈ∞控制器。仿真和实验结果表明，设计出的Ｈ∞最优控制器有良好的控制效果，同时可以对系统总体性能进行优化，是一种适合主动悬架控制多 目标特点的控制器。     

基于T-S模糊模型的车辆电液悬架系统H_∞控制

为了进一步降低主动悬架作动器输出力并优化控制系统鲁棒性,建立车辆7自由度整车模型,采用Takagi-Sugeno(T-S)模糊建模技术,设计主动悬架外环H_∞控制器,从而根据路面输入调节主动悬架性能,提升作动器能效。通过构建一个包括控制器稳定性分析、悬架运动空间及力的限值问题的线性矩阵不等式组,将控制器的优化问题转换为此线性不等式组的求解问题,并结合并行分配补偿控制技术,得到此控制器状态反馈系数。针对系统不确定性参数,内环采用自适应鲁棒控制方法,提升控制力的跟踪性能。通过对不同路面轮廓激励工况、交叉轴双轮激励工况以及控制力跟踪性能进行仿真试验,分析被动悬架和主动悬架性能评价指标,并对其作动器输出力进行对比研究。研究结果表明:在小激励下,基于T-S模糊模型的H_∞控制主动悬架相比被动悬架,各车轮处加速度均方根值可降低80%以上,与最优控制相比可降低47%以上;而在大激励时,虽然其加速度均方根值有所上升,但其悬架动挠度峰值较被动悬架有所下降;通过路面交叉轴激励对比可以看出,针对整车平顺性参数,该方法可在路面小激励时较被动悬架降低质心、俯仰以及侧倾加速度均方根值达55%、83%以及90%以上;与反演作动器输出力及最优控制作动器输出力对比结果表明,该控制方法可有效降低主动悬架控制力峰值20%以上,并提升控制力的跟踪性能;基于T-S模糊模型的H_∞控制可以在保证车辆悬架性能的基础上有效降低系统能耗。     

基于H_2/H_∞控制的汽车主动悬架被动容错控制

针对悬架系统的刚度、阻尼参数摄动和作动器增益损失故障,考虑悬架系统的时域硬约束,运用线性矩阵不等式(LMI)技术,提出了一种基于H_2/H_∞状态反馈控制的主动悬架被动容错控制策略。以半车模型为例,设计了主动悬架的被动容错控制器。分别在主动悬架系统无故障和故障模式下进行了仿真分析,结果表明,所提出的控制策略对悬架系统的故障具有鲁棒性,能够提升其乘坐舒适性。     

含时滞悬架系统H∞控制的理论与实验研究

本文中以考虑时滞的汽车主动悬架系统为研究对象,利用理论与实验相结合的方法,研究时滞对悬架系统振动特性的影响。首先,建立考虑时滞的主动悬架系统动力学模型,基于H_∞控制理论,通过Lyapunov-Krasovskii泛函和自由权矩阵法,推导了闭环时滞系统渐近稳定的矩阵不等式,设计了已知最大稳定时滞量的H_∞控制律;然后,利用数值仿真和实验方法对该控制律进行验证,结果表明H_∞控制律能有效抑制簧载质量加速度;最后,分析了不同增益下时滞与簧载加速度均方根值的变化关系,研究发现时滞量距离控制增益所对应的τ_(max)越近,控制效果越好。     

采用最小信息损失方法的汽车主动悬架控制器降阶研究

针对汽车悬架系统控制器阶数高、工程上难以实现的问题,建立了整车7自由度主动悬架模型,考虑人体对振动的敏感频段,设计了H∞加权控制器,以保证闭环系统稳定且具有较好的抗干扰性能.基于最小信息损失方法对20阶主动悬架控制器进行降阶研究.通过对降阶前后主动悬架闭环控制系统频域特性和乘坐舒适性的对比表明,将20阶主动悬架控制器降至8阶后,控制器状态的能控与能观信息损失之和小于50％,且悬架控制系统仍具有十分相近的控制性能.     

车辆电动悬架的混合不确定建模与μ综合控制器设计

考虑悬架和电机作动器的参数摄动和控制输入的高阶未建模不确定性,利用线性分式变换理论对已开发的车辆电动悬架系统进行混合不确定建模和仿真,并设计了μ综合控制器.仿真得到了主动悬架和被动悬架的频率和时间响应.结果表明,相比被动悬架,所设计的μ综合控制器对乘坐舒适性有很大的提升.μ分析表明,与基于主动悬架名义模型设计的H∞综合控制器相比,μ综合控制器可使闭环系统获得更好的鲁棒稳定性和鲁棒性能.     

摇臂推杆式电磁主动悬架的鲁棒控制与优化

针对被动悬架和半主动悬架在抑制车辆振动方面存在的不足,提出一种摇臂推杆式电磁主动悬架并试制样机,它具有结构新颖、加工容易和模块化设计等特点。对该悬架系统非线性特性进行分析,得到等效刚度和等效簧下质量等参数的摄动区间。在保证系统鲁棒稳定性的前提下,以车身加速度、悬架动行程、轮胎动位移和主动力最小作为优化目标,设计鲁棒H∞控制器。为降低控制器保守性,将车身质量参数摄动范围分段,优化设计自适应鲁棒H∞控制器,通过静态查表方式离线控制,保证实时性,且无需切换控制器,避免对乘员产生的冲击感。     

主动悬架的操纵稳定性控制研究

本文分析主动悬架力对车辆操纵稳定性的影响关系,及基于模糊滑模控制方法,设计以提高操纵稳定性为目标的主动悬架控制器。并进行仿真试验验证该控制器的有效性。结果表明该主动悬架控制器能够提高车辆横向操纵性能。     

基于4自由度车辆模型的电液主动悬架H∞控制

对带有电液主动悬架的车辆进行了力学分析，建立了4自由度车辆状态空间模型。在路面干扰激励下，为了改善汽车的行驶平顺性，基于二次型干扰抑制指标，对此多输入多输出(MIMO)系统设计出了H∞控制器。并且用MATLAB6．1进行了数值仿真，仿真结果表明带H∞控制器的主动悬架有效降低了车身垂直加速度和俯仰角加速度。     

基于MATLAB的主动悬架的最优控制分析

本文通过建立二自由度车辆悬架模型,应用了最优控制理论设计了主动悬架控制器,并在MATLAB/SIMULINK中建立了系统模型并进行了仿真。研究结果表明主动悬架比被动悬架的控制效果要好。     

基于SIMULINK的主动悬架的最优控制研究

本文建立了二自由度车辆悬架模型,基于最优控制理论设计了主动悬架控制器,并在SIMULINK中对所设计的控制器进行了仿真验证。研究结果表明主动悬架比被动悬架具有更好的平顺性。     

基于Simulink的车辆主动悬架LQG控制器的设计

建立了二自由度1/4车体的数学模型,并利用线性最优化控制理论进行了汽车主动悬架的LQG控制器设计,并在Matlab/Simulink环境下进行仿真,结果表明具有LQG控制器的主动悬架对车辆行驶平稳性和乘坐舒适性有了很大的改善。     

一种用于1／2汽车主动悬架的可调模糊控制器

本文对用于1／2汽车主动悬架系统的模糊控制器进行了研究。在设计模糊控制器时，引入模糊控制规则调整因子，使得控制策略灵活，适应性强，并以模拟路面时间历程为输入对汽车1／2主动悬架模型进行计算机仿真，结果表明用这种可调模糊控制器控制的主动悬架，汽车的适性和操纵稳定性都得到了明显改善。     

基于次优控制的汽车主动悬架道路友好性研究

为分析随机次优控制对汽车主动悬架系统道路友好性的影响,基于简化的二自由度四分之一汽车振动模型,设计了悬架系统的随机最优和次优控制器.采用Matlab/Simulink软件建立车辆主动悬架系统仿真模型,并对被动悬架、最优控制悬架和次优控制悬架的道路友好性进行仿真比较.结果表明,合理设计的随机次优控制悬架的道路友好性与最优控制相当或接近,且优于被动悬架,具有更好的工程应用价值.      

7自由度主动悬架整车模型最优控制的研究

应用汽车系统动力学理论,建立了七自由度主动悬架的动力学模型。根据线性二次型最优控制原理设计了主动悬架线性二次型(LQR)控制器,并构建了实现该控制策略的主动悬架控制仿真模型。仿真结果表明:对主动悬架进行最优控制,能够有效地降低车身垂直振动加速度、车身侧倾角加速度和俯仰角加速度。     

汽车主动悬架作动器故障诊断与控制补偿方法

在建立二自由度1/4车辆主、被动悬架模型和LQG控制器的基础上,设计了卡尔曼滤波器实现对悬架状态的估计。针对汽车主动悬架作动器增益故障,设计卡尔曼滤波器获得状态残差,实现对故障的在线诊断,得到悬架故障增益。对LQG控制率进行实时控制力补偿,实现主动悬架作动器的容错控制,并利用MATLAB/Simulink进行了仿真。结果表明,设计的状态估计器能及时发现故障,并进行控制力补偿,使故障悬架快速恢复原有性能,提高主动悬架的可靠性。     

基于微分几何的汽车主动悬架模糊PID控制研究

文章以汽车主动悬架为研究对象,结合二自由度非线性汽车主动悬架动力学模型,利用微分几何理论将非线性模型精确线性化后,首先设计PID控制器,为抑制干扰因素影响而引起系统参数或结构改变,提高悬架系统应对复杂工况下的自适应能力,然后设计了利用模糊控制原理对PID参数进行在线整定的自适应模糊PID控制器。仿真结果表明:相比于参数固定的被动悬架系统,采用该控制方法的主动悬架能够轻松应对各种工况,不仅在保证改善汽车乘坐的舒适性的情况下,同时进一步改善了车辆的行驶平顺性和行驶安全性,为汽车主动悬架系统控制策略设计提供实用性参考。     

电磁主动悬架的设计及仿真研究

基于电磁学原理,利用电磁铁作为主动悬架的作动器,构造出电磁作动器的一般结构。在1/4汽车悬架的基础上,建立了电磁主动悬架的非线性模型,并应用现代控制理论设计了该模型的次优控制器,对该模型进行分析、仿真。模拟结果表明,电磁悬架能够实现一般主动悬架的功能,满足车辆平顺性的要求,可以适用于汽车的悬架系统。     

汽车主动悬架与ESP系统协同控制仿真

以八自由度整车模型为研究对象,建立单独的汽车主动悬架模型和电子稳定程序（ESP）系统模型,主动悬架系统采用最优控制,ESP系统采用模糊控制,设计协同控制器,对汽车主动悬架系统和 ESP系统进行安全稳定性协调控制;在阶跃工况下,对协调控制系统模型和单个子系统模型利用 MATLAB/Simulink软件进行仿真,结果表明,协同控制的效果优于单独控制,车辆行驶稳定性和主动安全性得到较好控制,提高了车辆乘坐舒适性。     

改进的模糊PID控制器对4自由度主动悬架振动控制的研究

建立了4自由度1／2车体力学模型,针对车辆悬架为一非线性、时滞、不确定系统,设计了一种改进的主动悬架模糊PID控制器。以SANTANA2000实车悬架为仿真参数,以阶跃信号激励为路面输入,在Matlab中进行了时域仿真。结果表明,改进的模糊PID控制的主动悬架对车身垂直加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷等平顺性指标改善明显．响应达到稳定状态的时间也有了显著的缩短,车辆乘坐的舒适性和操纵稳定性优于被动悬架和单纯的模糊控制的主动悬架,对车辆主动悬架控制的开发具有参考价值。