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.     

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。     

基于参考模型的半主动悬架滑模控制

在分析电流变阻尼器工作原理与结构的基础上,基于参考模型设计了1/4车辆悬架系统的滑模控制器.研究了系统在随机路面激励条件下车身加速度、悬架动行程和轮胎动位移等性能指标的控制效果.运用Simu-link在不同的车速和车身质量的情况下进行了仿真分析,结果表明:控制后悬架各性能指标均得到明显改善,滑模控制器性能稳定,对系统参数的改变具有很好的鲁棒性.     

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。     

油气悬架车身高度控制研究

针对油气悬架系统,提出了一种由PID控制器和滑模控制器组成的双闭环控制的车身高度控制策略,外环为高度控制环,内环为力跟踪控制环。外环利用PID控制算法实现对期望高度的精确跟踪,输出一个最优控制力,该最优控制力作为内环的给定。内环的作用是通过油气悬架实现对最优控制力的跟踪,针对建立的油气悬架非线性数学模型,内环采用滑模控制算法,并对滑模控制存在的颤振问题进行了修正。结果表明,该控制器能满足车身高度控制的精度要求,同时具有较好的快速性和稳定性。     

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。     

液电式主动悬架滑模控制仿真研究

针对一种液电式主动悬架系统,设计了一个滑模控制器,研究了液电式主动悬架系统的幅频特性。首先介绍液电式主动悬架系统工作原理;其次利用MATLAB/Simulink建立了液电式主动悬架系统二自由度仿真模型;最后针对液电式主动悬架系统设计了一个滑模控制器,结合液电式主动悬架系统二自由度动力学模型进行仿真试验。仿真试验表明,基于滑模控制器的液电式主动悬架系统在悬架一阶固有频率处均能够将悬架评价指标有效衰减,在二阶固有频率处也可以取得一些优化。     

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.     

A Research on Anti-Rollover Control for Vehicles with Semi-active Suspension

为利用半主动悬架阻尼连续可调的特性来提高汽车的主动安全性,建立了汽车侧翻预测模型,并以此为基础设计了一种双层结构的连续减振控制器,进行汽车防侧翻控制.上层控制器采用滑模控制方法输出期望侧倾力矩,下层控制器根据这个期望侧倾力矩,利用线性插值方法输出半主动悬架中各减振器的输入电流.利用MATLAB/Simulink对整个系统进行了仿真,结果表明,该控制器能有效提高汽车的防侧翻能力.     

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。