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.     

车辆主动前轮转向H∞鲁棒控制系统研究

建立了车辆横向动力学非线性模型,考虑前后轮转弯刚度、路面附着系数、车速等参数不确定性及侧向风干扰作用,基于线性分式变换和环路互质分解技术,分别设计了主动前轮转向控制器H∞反馈和前馈控制部分并进行综合。大侧向风干扰和双移线操纵工况下的仿真结果表明：所设计控制器改善了车辆操纵稳定性能。     

H_∞鲁棒控制理论应用于CNG发动机怠速控制

针对CNG发动机的不确定性,将H∞鲁棒控制理论应用于CNG发动机的怠速控制,阐述了H∞加权混合灵敏度设计问题模型,建立了CNG发动机动力学模型,分析了发动机的不确定性.应用Matlab鲁棒控制工具箱,设计出基于H∞理论的CNG发动机的怠速控制器,并进行了仿真分析和试验.结果表明,H∞控制具有很好的鲁棒性,提高了CNG发动机怠速工况的稳定性.     

汽车电动转向控制系统抗干扰策略的仿真

将H∞控制理论应用于电动转向系统控制方法的研究，设计了H∞控制器。仿真结果证实，所设计的控制器具有良好的抗干扰能力。     

汽车防抱死制动系统H_∞控制与PID控制的比较研究

控制方法是汽车防抱死制动系统的核心技术。为了提高ABS系统的鲁棒性能,在建立汽车防抱死制动系统数学模型的基础上,设计了H∞控制器,在Matlab/Simulink平台上对基于H∞控制器的ABS系统进行了动态仿真,并与基于传统PID控制器的ABS系统进行对比。通过对仿真结果进行比较发现,PID控制和H∞控制都能使ABS系统获得较好的制动性能;H∞控制响应迅速、具有优秀的稳定性和鲁棒性,总体控制效果优于PID控制。     

多自由度车辆模型主动悬架及鲁棒控制

考虑发动机、座椅和乘客等多种因素影响，建立了一个多自由度车辆模型；用H∞方法设计了低自由度控制器。并比较了H∞控制器和LQ控制器在该系统中的表现。     

主动转向系统的神经网络模型逼近自适应控制的研究

将主动转向系统模型与2自由度整车模型相结合,组成被控对象模型。为提高具有非线性特性和不确定性的主动转向系统的自适应性能和鲁棒性能,采用基于线性RBF神经网络的模型逼近自适应控制方法,以横摆率和以横摆率与侧偏角变化率相组合为被控对象参数分别设计C1和C2两种自适应控制器,并对它们进行鲁棒性和稳定性分析。采用1阶参考模型和指令滤波器,对两种自适应控制器和考虑不确定性的H∞鲁棒控制器进行了多种非线性对比仿真。结果表明,自适应控制器比H∞鲁棒控制器有更好的动态和静态跟随性能;而两种自适应控制器中,C2控制器又略胜一筹。     

4轮转向车辆主动鲁棒抗侧倾操纵研究

基于4轮转向车辆，提出了一种新的主动抗侧倾方法。这种方法通过主动操纵车辆前后轮转角，就可以实现车辆侧倾控制。设计了鲁棒H∞操纵控制器。仿真表明，通过合理选择加权函数，车辆状态能精确地跟随理想车辆模型，且能有效地抑制侧倾角速度。     

汽车四轮转向系统的H2/H∞混合控制

为使汽车四轮转向系统具有良好的鲁棒性和干扰抑制性能，针对外界干扰，对汽车四轮转向系统模型进行了分析，并将其转化为H2／H∞控制问题，运用Matlab的LMI控制工具箱设计了H2／H∞混合最优控制器。仿真结果表明，设计的最优控制器具有良好控制效果。     

气体燃料发动机空燃比的H∞控制

在充分考虑外部干扰和系统模型不确定性的情况下,将混合灵敏度H∞设计引入多点喷射燃气发动机空燃比控制中,将发动机空燃比控制转化为H∞标准设计。仿真结果表明,H∞控制器具有良好的跟踪性、鲁棒稳定性和抗干扰能力。     

增强电动转向系统助力跟踪性能的H∞控制

建立了电动转向系统数学模型，将H∞控制理论应用于电动转向系统跟踪性能的研究，采用线性矩阵不等式处理方法设计了最优H∞控制器，应用Matlab软件进行了计算机仿真，仿真和台架试验结果表明，所设计的电动转向控制系统具有良好的助力跟踪性能。     

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.     

基于LMI的主动悬架的滚动时域H_∞输出反馈控制

以2自由度1/4车辆的悬架动力学模型为研究对象,提出滚动时域H∞输出反馈控制策略.利用在线最小化H∞性能指标,设计控制器,协调相互冲突的诸性能要求.仿真结果表明,系统在保证满足约束的前提下可以尽可能地降低干扰对输出的影响,获得优化的动态性能指标.     

H2和H∞主动悬架统一的理论框架与比较

以2自由度1／4车模型为例在鲁椿控制理论的统一框架下讨论H2和H∞主动悬架的设计，并采用结构奇异值法和加权最坏RMS增益法对其鲁棒性能进行分析和比较。     

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。     

主动转向系统鲁棒控制的研究EI北大核心CSCD

本文中建立了引入主动转向系统模型,并考虑了参数不确定性的2自由度非线性整车模型。以上述模型作为被控对象,以一阶传递函数作为理想参考模型,运用标准H∞、环路成形和μ综合等方法分别设计了3种2自由度鲁棒控制器,并对其特性进行了频响分析和μ分析。对非线性整车模型进行了仿真。结果表明,各鲁棒控制器对抑制侧向力、横摆力矩和传感器量测的干扰、减小转向系统对整车动力学特性的影响以及提高驾驶稳定性和主动安全性等方面具有明显的效果,且均具有各自的优势特点,其中,μ综合控制器具有较低保守性和良好鲁棒性能。     

悬臂梁结构振动系统的鲁棒主动控制优化

基于模型降阶的控制器由于忽略了高频未建模动态的影响,有可能产生溢出问题从而导致闭环系统不稳定,难以保证振动控制的效果,考虑高频未建模动态等不确定性问题影响,克服传统控制策略在振动主动控制中的不足,研究了柔性悬臂梁结构振动系统的H_∞鲁棒主动控制策略。基于ANSYS软件数值模拟得到压电柔性悬臂梁结构的模态振型,避免了试验建模的繁琐性、复杂性及较高的成本投入,通过与理论结果的比较,验证了ANSYS软件分析结果的正确性。通过模态分析提取了压电柔性悬臂梁结构的前3阶模态振型,剩余模态作为模型的不确定性加以考虑,通过分析系统存在的模型不确定性以及选取适当的权函数,最终完成了柔性悬臂梁结构振动系统的鲁棒控制器设计。通过从频率域上分析闭环传递函数的奇异值,表明权函数有较强的抑制外部干扰的能力,通过从时域上分析开环和闭环振动系统的单位阶跃响应,表明闭环振动系统的振幅很快趋于稳定且在较长时间内没有出现溢出不稳定现象,仿真结果表明,基于H_∞控制理论的混合灵敏度分析方法的鲁棒控制器能有效抑制悬臂梁的振动,振动系统的动态性能及鲁棒性能均得到了极大改善。     

汽车电动助力转向系统的H∞控制研究

在对汽车电动助力转向系统(EPS)进行分析的基础上，构建出系统模型，设计出鲁棒性好的H∞控制器，并在多种环境下进行了仿真研究。仿真结果表明，基于H∞控制的EPS具有较强的鲁棒性，在改善转向系统操纵性的同时，可保证驾驶员能获得较满意的路感，从而获得较好的转向特性。     

汽车动力驱动系统传递特性实验建模

利用最小二乘辨识方法建立了汽车在特定工作条件下动力驱动系统的传递函数模型,通过模型降阶对其进行了简化,仿真对比表明模型辨识和降阶具有足够的精度。建模途径可用于汽车车速自动控制系统节气门开度控制器的开发。     

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,同时可以对系统的总体性能进行优化,是一种适合主动悬架控制多目标特点的控制器。