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。     

带天棚阻尼的1/2车辆主动悬架仿真研究

建立了两种带天棚阻尼的1/2车辆主动悬架控制模型,结合线性二次型最优控制理论,基于MATLAB线性二次型最优控制函数LQR(Linear Quadratic Regulator)、LQG(Linear Quadratic Gaussian)分别设计和计算两种模型中的控制力;利用MATLAB/Simulink工具建立仿真模型,在相同输入情况下对两种模型的部分性能参数进行仿真比较。结果表明基于LQR的主动悬架的质心加速度和车身俯仰角加速度响应值比基于LQG的小很多,而前后轮动载荷、前后悬架动行程响应值相差不大;理论上,基于LQG设计的带天棚阻尼的1/2车辆主动悬架系统更切实际。     

半主动悬架模糊PID混合控制及时滞分析

半主动悬架较被动悬架，在乘坐舒适性、操纵稳定性方面均有较大提高，同时与主动悬架相比具有性价比高、耗能小等优点，所以半主动悬架成为近年来汽车底盘研究的热点。本文基于车辆4自由度1／2半主动悬架模型，提出了模糊PID混合控制算法，并基于该算法对半主动悬架进行控制，且对半主动悬架系统的时滞问题做了定量分析。仿真结果表明，模糊PID混合控制的半主动悬架在车身加速度、车身俯仰角加速度、前后悬架动挠度、前后轮胎动载荷、前后簧载质量加速度等在时域和频域中均有所改善，且一定量的时滞对该算法亦影响较小。这对半主动悬架控制算法的研究和半主动悬架的开发具有较大参考价值。     

汽车主动悬架鲁棒保性能控制仿真研究

针对具有控制量和输出硬约束的不确定系统,研究了一种鲁棒保性能控制方法,将汽车主动悬架的控制问题视为有时域硬约束的鲁棒干扰抑制问题。将车身加速度作为系统的H2最小化输出性能指标,悬架动行程和轮胎动载荷作为H∞性能指标,得到系统的鲁棒H2/H∞最优保性能控制律。通过实例的仿真验证了鲁棒保性能控制方法的有效性和可行性,改善了带主动悬架系统汽车的乘坐舒适性。     

汽车主动悬架系统的模糊控制

对汽车主动悬架的模糊控制方法进行了研究。以阶跃函数和模拟路面为输入，对汽车１／４主动悬架模型进行计算机仿真分析，并与被动悬架模型进行对比分析，结果表明，用该方法控制的主动悬架，汽车车身加速度明显降低。     

电动赛车半主动悬架系统仿真及实现

应用汽车动力学理论,以1/4汽车悬架模型为研究对象,用调节减振器的阻尼系数法,建立了二自由度电动赛车的半主动悬架最优控制模型,利用编制的路面谱作为激励输入进行了仿真,并与被动悬架性能进行了对比。结果表明,半主动悬架在车身垂直振动加速度、悬架动行程、轮胎形变量的改善度分别为31.3%、21.4%、12.6%,使车身的振动被控制在某个范围之内,大大提高电动赛车在行驶过程中的平顺性。     

联合线性和模糊逻辑控制的4自由度主动悬架

文中提出了联合线性和模糊逻辑控制的4自由度汽车主动悬架。该主动悬架以线性控制为主，模糊逻辑控制为辅，前者以车身加速度作为控制量，后者以车身的垂直速度与俯仰速度的线性组合和车身位移作为模糊控制规则的输入变量。最后用Simulink进行仿真，并把所得结果与被动的结果进行比较，说明该系统对提高汽车的平顺性是非常有效的。     

基于MATLAB的悬架系统阻尼匹配研究

以某轻型载货汽车前悬架系统为例,利用MATLAB对其2自由度振动模型实际工况下的平顺性和安全性进行仿真分析,研究悬架系统阻尼比对车身垂直加速度、悬架弹簧动挠度及车轮相对动载的影响,提出兼顾平顺性与安全性的悬架系统最佳阻尼比的优化设计方法,在保证车身固有频率不变的前提下,通过改变减振器阻尼系数来实现取值。通过优化前后的结果对比分析,在给定路况下,所设计的最佳阻尼比可以在满足汽车行驶安全性要求的前提下,使汽车的行驶平顺性得到一定改善。     

基于MATLAB/Simulink的半主动悬架仿真分析

采用四自由度半车数学模型,根据运动学定律,对模型受力进行分析,列出状态方程;根据已建立的模型和所列方程确定加权矩阵,采用最优控制策略设计控制器;利用MATLAB软件搭建模块,调整加权系数,将车身垂直加速度、俯仰角加速度、悬架动行程及轮胎动载荷4个目标控制在有效范围内;通过半主动悬架时域内仿真分析,并与被动悬架对比,得出具有控制器的半主动悬架在一定程度上改善了悬架系统的工作性能,验证了控制器设计的有效性。     

半主动悬架的SIRMs模糊控制算法研究

文章以车身垂向振动速度、车身垂向振动加速度、悬架动行程和轮胎动位移为输入项目,主动悬架所产生的阻尼力F作为输出量,即设计一个包含4个输入项目和1个输出量的半主动SRIM模糊控制模型,并进行了凸起路面和随机路面下的仿真分析,计算结果显示该控制方法相对于半主动悬架经典控制方法有着更好的控制效果。     

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。     

基于混合遗传算法的主动悬架集成优化研究

作者提出的主动悬架的集成优化方法是以主动悬架的结构参数与LQG控制器为优化对象,以主动悬架系统输出的车身垂直加速度、悬架动位移、轮胎动位移和主动控制力的加权和为优化性能指标。同时提出了一种混合优化算法,它利用梯度算法每次迭代得到的结果来改进遗传算法的群体,而用遗传算法的最优个体与梯度算法的迭代解相比较,选择其中的最优点作为梯度算法下一步迭代的初始点。运用该混合遗传算法进行主动悬架系统的集成优化控制能有效地提高汽车行驶平顺性和安全性。     

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。     

基于主动自适应悬架系统的道路友好性研究

为了减少车辆轮胎动载荷对道路路面的影响,提高车辆的道路友好性,设计了以主动悬架为控制对象的自适应模糊PID控制系统。该系统将模糊控制与常规PID控制有机融合,利用模糊隶属函数实时对PID控制参数进行调节。建立5自由度主动悬架友好路面仿真模型,以C级路面谱为路面输入信号,道路友好性评价指标采用动载荷系数、动态载荷应力因子及95百分位4次幂和力,对主动自适应悬架系统进行研究。研究结果表明:采用自适应模糊PID控制的主动悬架系统的道路友好性明显优于被动悬架和单一模糊控制的主动悬架;采用模糊PID控制的主动悬架系统可显著降低车辆对路面的动态载荷,提高道路的使用寿命,最终达到提高公路设计的质量和安全性的目的。     

车载视觉感知预瞄下的主动悬架控制分析与实车应用(四)

<正>（接上期）1/4车辆2自由度的主动悬架系统数学模型如图34所示。以上给出的车辆各被动、主动或半主动悬架系统模型均为线性悬架系统的振动模型，悬架和车轮弹簧刚度是定值，悬架的阻尼系数也是常数。然而，事实上车辆悬架中的弹性元件和阻尼元件均存在不同程度的非线性，并且由于车辆悬架材料的变形老化以及使用环境等不确定因素影响，使得实际的车辆悬架系统是一个复杂的非线性不确定系统。主动悬架系统的非线性控制主要由其所采用的控制策略来体现。依据控制策略不同所采用的控制理论也不同。通过对主动悬架系统施加一定的控制规则或策略，     

模糊PID半主动悬架仿真与分析

本文应用对振动问题具有代表性的二自由度系统来模拟多自由度振动系统。本文选择建立二自由度1/4汽车半主动悬架简化模型,来近似模拟真实环境,在此基础上,利用MATLAB/SIMULINK建立被动悬架及半主动悬架仿真模型,在20m/s车速和白噪声路面输入条件下进行仿真。仿真表明,采用模糊PID半主动悬架,降低了汽车车身加速度,悬架动挠度,有一定程度减小,悬架动变形波动相对稳定。     

基于虚拟样机的汽车悬架与四轮转向综合控制动力学仿真分析

利用ADAMS软件对国内某前轮转向轿车的后悬架进行改造,建立具有主动悬架与四轮转向功能的整车虚拟样机模型。在考虑了悬架系统、转向系统和轮胎影响的情况下,进行了汽车在不平路面弯道性能试验,揭示了汽车在悬架和四轮转向综合控制下的动力学特性,为四轮转向车辆未来的研究提供了参考依据。     

汽车转向与悬架系统的集成控制研究

在建立了汽车转向与悬架系统的综合模型的基础上,运用一种具有扩展的调节器结构LQG控制方法,设计了 主动悬架控制器,实现对车身横摆角速度、车身垂直加速度、车身侧倾角和俯仰角的集成控制,从而显著提高汽车的 平顺性、操纵稳定性和安全性。     

基于径向基函数神经网络的半主动悬架滑模控制

采用天棚阻尼模型为参考模型,设计了1/4车辆悬架系统的滑模控制器,并用径向基函数神经网络对其进行了优化.研究了系统在随机激励条件下的车身加速度、悬架动行程和轮胎动位移等性能参数的控制效果,并对其功率谱密度进行了仿真分析.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.     

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。