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。     

整车磁流变减振器半主动悬架模糊滑模控制研究

针对八自由度整车悬架模型,以改进天棚阻尼系统为参考模型,运用模糊滑模控制方法设计了半主动整车悬架的模糊滑模控制器;将滑模切换函数及其导数进行滑模控制量划分,形成二维模糊控制规则表,以此来提高系统控制的灵敏度,并降低系统的抖振;将整车分块成四部分,对每个版块进行独立控制,使系统具有滑模特点同时也能克服抖振,最后利用李亚普诺夫方法来保证系统的稳定性。仿真结果表明,模糊滑模控制整车半主动悬架的减振效果优于被动控制和PID控制的悬架,且具有很好的稳定性。     

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。     

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。     

基于滑模理论的半主动悬架控制

建立了4自由度的1/2车辆悬架模型.采用极点配置法进行切换超平面的设计,基于滑模理论并应用自由递阶法进行多变量变结构滑模控制器的设计,并用光滑函数消减系统抖振.研究了系统在随机激励条件下的车身垂向加速度与俯仰角加速度、前后悬架动行程和前后轮胎动位移等性能的控制效果,并对其进行了功率谱密度的仿真分析.仿真结果表明:该滑模控制器性能稳定,控制后悬架各性能参数在时域和频域中均得到明显改善,证明了所设计的多输入滑模控制器的有效性.     

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.     

基于制动与悬架系统的车辆主动侧翻控制的研究

为提高车辆抗侧翻能力,建立了10自由度整车侧翻动力学模型,应用车辆动力学和轮胎力耦合特性,提出了一种基于差动制动和半主动悬架协同工作的车辆主动抗侧翻控制策略。通过对制动力矩的差动调节和半主动悬架阻尼力的适时匹配,实现对车辆侧翻的有效控制。根据子系统运动特性,设计了制动系统基于滑移率的积分滑模控制器和悬架系统灰模糊控制器。分别对制动、悬架控制及综合控制进行的鱼钩试验仿真结果表明,综合控制策略可有效降低危险时域车辆的侧倾角,相对于单一系统控制进一步提高了车辆抗侧翻能力。     

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。     

一种新型开关式主动横向稳定杆装置的控制研究

针对装有被动横向稳定杆的车辆在高速大转角转向时容易发生侧翻及在直线行驶时乘坐舒适性变差的问题,设计了一种开关式主动横向稳定杆装置。基于整车6自由度模型设计了线性二次型最优控制器对车辆转向时的侧倾进行控制;直线行驶时,主动横向稳定杆处于"OFF"状态,降低悬架刚度,提高车辆舒适性。采用时域与频域仿真验证了该装置的有效性,并通过台架试验对基于粒子群优化的线性二次型最优侧倾控制策略进行了验证。     

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。     

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。     

主动悬架系统控制策略研究

文章设计一种主动悬架控制策略,通过建立四分之一车辆主动悬架系统模型,设计模糊滑模控制策略对主动悬架系统进行控制,并使用Matlab/Simulink软件对所建立的模型进行仿真分析。通过仿真结果验证了所建模型和控制策略的准确性,同时也改善了悬架系统的性能。     

汽车半主动悬架的滑模控制及鲁棒性

在多自由度车辆动力学模型的基础上，提出了基于多输入系统的滑模控制律，并应用于汽车半主动悬架控制系统的设计。研究了系统的时、频域响应，计算了响应的功率谱均方根值，考查了滑模控制器的稳定性和鲁棒性。仿真结果表明：多输入系统滑模控制器性能稳定，对模型参数的改变，具有良好的鲁棒性。     

整车半主动悬架滑模控制器的设计与仿真

基于滑模理论设计了7自由度的整车半主动悬架系统的滑模控制器。采用极点配置法进行切换超平面的设计,应用顺序启动递阶算法和等速趋近率法进行多变量滑模变结构控制器的设计和优化。研究了系统在随机激励条件下的车身加速度、俯仰角、侧倾角、俯仰角加速度、侧倾角加速度、悬架动行程和轮胎动位移等主要性能指标在时域上的控制效果,并对其进行了功率谱密度的仿真分析。结果表明:该滑模控制器性能稳定,控制后悬架各性能参数在时域和频域中均得到明显改善,证实了该滑模控制器设计的有效性。     

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。     

基于层次分析法的主动悬架LQG控制器设计

建立了7自由度主动悬架的动力学模型,并应用最优控制理论设计了车辆主动悬架的LQG控制器;采用层次分析法确定各性能评价指标的加权系数,在Matlab/Simulink环境下建立主动悬架和被动悬架模型并进行仿真。仿真结果表明,通过层次分析法对加权系数的合理选取,主动悬架能够有效地降低车身振动加速度,从而提高乘坐舒适性。     

基于多体模型的汽车底盘分级式综合控制仿真研究

运用多体理论建立了电动助力转向系统和主动悬架系统的模型,以及整车动力学模型。根据车辆行驶过程中转向、悬架和制动系统之间的耦合关系,设计了中央控制器,对各子系统进行协调控制。针对EPS、ASS和ABS各子系统分别采用了PD控制、PID控制和滑模变结构控制,构成底层分级综合控制系统。仿真结果表明:将多体模型运用在汽车底盘集成控制研究中是方便可行的;采用分级式综合控制比单独控制,能更有效地改善整车的综合性能。     

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。     

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。