基于模糊自适应PID的客车电控空气悬架车高调节控制策略研究

电控空气悬架能够根据客车行驶工况进行车身高度自适应调节,从而能够显著提升客车行驶稳定性以及燃油经济性,车高调节控制设计具有重要意义。文章利用模糊PID控制算法对车身高度调节进行控制策略设计,有效缓解了客车电控空气悬架车高调节过程中存在的空气弹簧的“过充”“过放”及“振荡”等问题,分析客车电控空气悬架车高调节具体过程,建立包括车身、储气罐、电磁阀以及空气弹簧等在内的车高调节系统数学模型,最后完成了客车电控空气悬架车高调节模糊自适应PID控制策略设计及性能仿真验证。研究结果表明,所运用的模糊自适应PID控制策略能够完成客车电控空气悬架车身高度的准确调节。     

一种改进的单神经元PID控制策略在主动悬架系统中的应用

为了适应路面激励的非线性特征,提高主动悬架的性能,本文提出了一种单神经元PID和无辨识的PSD调节算法相结合的主动悬架控制策略,利用MATLAB/Simulink建立了一个路面激励、1/4悬架和控制策略相结合的模型并进行了仿真。仿真结果表明与被动悬架相比,主动悬架降低了人体比较敏感4～8Hz频段的车身加速度,提高了车辆的平顺性和舒适性。与单神经元PID控制策略相比,PSD调节算法能够自适应的调节单神经元PID控制策略的增益系数K,在车辆的舒适性和安全性方面都可以更好的提高主动悬架的性能,说明这种主动悬架控制策略的自适应性更强,更具优越性。     

AMESim在减振器最佳阻尼匹配中的应用

为研究油气悬架减振器主要参数对车身垂直位移的影响,调节节流阀直径以获取最佳阻尼比,运用AMESim的液压元件设计库构建四分之一车体的单自由度振动模型,通过对节流直径进行批运算仿真,将车身在路面随机激励下不同参数值所对应的车身位移响应进行比较,从而获取满意的参数取值范围.仿真结果表明,该方法能有效提高悬架的设计效率,并为整车液压悬架的仿真提供参考.     

安装ECAS和液压互联悬架的客车动态性能研究

客车因载质量大和质心高的特点难以兼顾操纵稳定性和平顺性,为此本文提出了一种侧倾构型的液压互联悬架(RHIS)与电控空气悬架(ECAS)相结合的新型悬架系统。首先,基于热力学理论建立了空气弹簧非线性模型并试验验证;基于质心定理、动量矩定理推导了整车9自由度动力学模型,建立了整车和RHIS的机械-液压耦合模型,并通过实车测试验证了模型;然后,设计了气囊模糊控制器以实现车身高度调节;最后,在常用的操纵稳定性和平顺性测试工况下仿真对比了新型和传统悬架系统的性能。结果表明,所提出的新型悬架系统可实现3挡车身高度调节,且在保持原车平顺性的同时明显改善了整车的操纵稳定性。     

空气悬架车辆ADAMS与MATLAB联合仿真研究

利用虚拟样机技术建立了基于ADAMS/Car模块的空气悬架车辆多体模型,并在MATLAB中设计了主动悬架PID控制器.通过ADAMS的路面编辑器建立了脉冲输入和随机输入两种路面模型,进行了ADAMS与MATLAB联合仿真研究.仿真结果表明,由车辆虚拟样机模型和PID控制策略组成的空气悬架系统有效改善了车辆平顺性.     

基于ADAMS和MATLAB的空气悬架系统仿真与试验研究

利用空气弹簧特性试验得到的特性曲线,在ADAMS中建立2自由度1/4车辆空气悬架模型,在MATLAB中建立随机路面模型和3种半主动控制器模型。ADAMS与MATLAB接口联合仿真结果表明,半主动PID控制策略能够有效减小车身垂直加速度的均方根值;半主动位置全状态反馈控制策略能够有效减小悬架动行程的均方根值;而综合控制策略兼具上述二者优势,能够有效改善悬架性能,提高汽车行驶平顺性。     

汽车用空气弹簧悬架系统综述

空气弹簧具有非线性弹性特性，可将其特性曲线设计成理想形状，安装有空气悬架的汽车振动频率低，车轮动载荷小，可以获得良好的行驶平顺性，操纵稳定性和行驶安全性，减小高速行驶车辆对路面的破坏，．空气悬架可以保持汽车车身高度不变，并可根据需要进行车身高度调节等特点，本文就汽车空气弹簧悬架的发展过程，空气悬架系统的特点，对整车和高速公路路面的影响，以及其结构模式和优缺点进行分析。     

转向工况下汽车半主动悬架模糊PID控制

根据汽车系统动力学原理及牛顿力学定律建立了转向工况下的半主动悬架整车数学模型,并将模糊规则控制与传统PID控制相结合,设计了基于可调阻尼减振器的汽车半主动悬架模糊PID控制器.运用Matlab7.0/Simulink6.0软件对此控制系统进行了仿真计算,结果表明,该控制器有效改善了汽车在转向工况下的动态性能,保持了良好的车身姿态,提高了乘坐舒适性.     

EPS与主动悬架系统自适应模糊集成控制的仿真与试验研究

在建立的汽车整车主动悬架和EPS动力学模型(包含转向运动、俯仰运动和侧倾运动等模型)的基础上,运用自适应模糊控制方法,利用车身姿态的变化动态地调节主动悬架控制器和EPS控制器的输出,实现了对EPS和主动悬架系统的集成控制。为了验证控制系统的可行性和有效性,分别进行了仿真和实车道路试验。结果表明,集成控制显著提高了汽车的行驶平顺性和操纵稳定性,整车综合性能明显优于传统的悬架和转向系统。     

基于神经网络控制的半主动空气悬架仿真研究

以某空气悬架大客车1/4车辆模型为仿真对象,设计了模型参考神经网络自适应控制器,并以正弦和随机输入为路面激励,以簧载质量垂直方向振动加速度值为控制量,对模型进行了计算机仿真,从簧载质量加速度时间历程可以看出神经网络控制器对工况和结构参数的变化具有较好的自适应能力.     

电流变智能半主动悬架模糊PID控制

对带有电流变液智能阻尼器的半主动汽车悬架系统设计了一种模糊PID控制器。将半主动悬架簧载质量的位移及其导数作为模糊控制器的输入，PID控制器的3个增益参数作为其输出，利用电流变液智能阻尼器的阻尼力可随电压变化的特性来使车身的振动降为最小。仿真实验给出了最优被动悬架、固定参数PID控制智能半主动悬架和模糊PID控制智能半主动悬架在不同路面激励情况下的响应曲线。     

含非线性轮胎模型的汽车四轮转向与主动悬架集成控制

在建立汽车四轮转向与主动悬架统一动力学模型的基础上,分别对2个子系统进行控制器的设计研究.在四轮转向控制器的设计方面,提出了修正后的理想参考模型,采取前馈加反馈的跟踪控制策略,在主动悬架的控制器设计中则采用最优控制方法.结合非线性轮胎模型,在MAT-LAB/Simulink环境下对被动系统、四轮转向系统、主动悬架系统以及四轮转向与主动悬架集成控制系统进行了仿真分析.结果表明:集成控制系统除了能改善车辆在转弯过程中的质心侧偏角响应、横摆角速度响应以及在不平路面上的行驶平顺性外,还能有效抑制由不平路面等外界干扰对车辆转向性能带来的影响.     

ECAS客车车身高度调节建模及其控制研究

研究了电控空气悬架(ECAS)充放气的过程,结合变质量充放气系统的热力学和车辆动力学理论,推导出空气悬架客车车身高度凋节的数学模型;分析了高度切换中的"过充"、"过放"及振荡现象,提出了变速积分的PID/PWM高度控制策略并进行了模拟仿真.半实物台架试验验证表明,所设计控制系统能够满足高度调节要求.     

空气弹簧控制器开发与应用

为提升驾驶员操纵的稳定性和乘客乘坐的舒适性，文章基于模型设计的方法开发了一种空气弹簧控制系统。控制器硬件采用S32系统单片机，通过采集高度、压力传感器以及整车其他控制器网络信号，根据驾驶员的需求控制压缩机和电磁阀进行车身高度升高或降低操作，并在实车搭载对系统测试。测试结果表明：空气弹簧控制系统满足车身高度调节的要求，并能够对系统故障进行检测。     

基于神经网络PID控制的客车ECAS设计与实现

以飞思卡尔MC9S08GB60单片机为控制核心,以亚星YBL6891H型客车为试验对象,针对空气悬架系统本身的非线性特性,采用神经PID控制算法,设计了一种通过检测车身高度对空气弹簧进行充排气,进而改变弹簧刚度的客车电控空气悬架系统.根据悬架评价指标建立了电控悬架的2自由度1/4车辆模型,通过仿真验证了该悬架系统对悬架动行程、车轮动载荷及车身垂直加速度这3项汽车行驶平顺性评价指标的改善,最后通过试验验证了所设计控制策略的正确性.     

基于Simulink的汽车主动悬架模糊控制研究

把汽车车身质量看作刚体,建立了二自由度1／4车身主动悬架运动方程和路面输入模型,应用模糊控制理论,建立了IF—THEN模糊规则,进行了汽车主动悬架的模糊控制器设计和仿真,通过与被动悬架的仿真比较,结果表明模糊控制器在改善汽车平顺性和舒适性上具有明显效果。     

液压互联悬架模糊切换控制设计以及试验验证(英文)

设计一种基于汽车运动-模态的液压互联悬架模糊切换控制策略,利用主要汽车运动模态能量作为实时控制目标实现能量的均衡分配。首先建立汽车悬架动力学模型,然后设计运动-模态识别方法以及切换控制策略,针对汽车车身垂向、车身俯仰以及车身模态设计3个不同的模糊控制器,建立整车仿真平台以及在四通道悬架试验台上进行试验,分别验证该主动悬架系统的有效性。结果表明,此新型的主动互联悬架可以有效降低俯仰运动以及侧倾运动,从而起到防侧翻的效果,悬架操纵性能得到提高。     

基于ADAMS的商务车平顺性仿真

在ADAMS环境下建立了某商务车前后悬架、轮胎、车身、转向系和人——椅等子系统和整车的多体动理学模型，编制了路面生成软件，生成不同等级的随机路面文件，对模型分别进行前后悬架偏频仿真和随机路面输入的动理学仿真，把仿真的数据输入编制的平顺性评价程序中进行计算，结果与实车试验结果吻合较好。     

基于操纵稳定性的某客车空气悬架系统结构改进

针对某空气悬架客车在行驶转向时车身侧倾角过大问题,提出在后空气悬架导向臂尾端添加车身侧倾稳定板的改进方案。对改进前、后空气悬架系统进行了KC分析,结果显示改进后的悬架系统侧倾刚度得到了有效提高。基于刚柔耦合建模方法,建立了改进前、后整车多体动力学模型。仿真结果显示改进后车辆稳态回转时车身侧倾角明显减小,不足转向度也有所改善;整车试验结果验证了仿真结果的正确性和改进方案的可行性。     

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。