基于磁流变阻尼器的半主动悬架研究

为提高商用车乘坐舒适性,文章结合某款商用载货汽车进行半主动悬架系统的设计研究。首先进行磁流变阻尼器结构设计,并使用Ansoft有限元分析软件对阻尼器进行结构优化,避免磁流变（MR）阻尼器磁场强度的欠饱和与过饱和;其次采用模糊控制与比例-积分-微分（PID）控制相结合的方式对阻尼器阻尼力大小进行控制输出,使得阻尼力始终等于或接近最佳舒适性与安全性要求下的阻尼力大小;最后基于Matlab/Simulink数值分析软件对阻尼器减振性能进行仿真,完成了一款基于磁流变阻尼器的半主动悬架系统设计。此研究中的磁流变阻尼器结构紧凑,易于集成化设计,通过最终仿真结果表明,与传统被动悬架相比较,此半主动悬架减振效果更为优秀,响应速度更快,使得车辆具有更好的平顺性、舒适性与行驶安全性。     

基于磁流变阻尼器的半主动车辆座椅悬架模糊控制研究

设计基于磁流变阻尼器的半主动车辆座椅悬架系统的模糊控制器。用ADAMS对系统建立三维多刚体动力学模型,用MATLAB设计系统模糊控制器,并联合两者对整个系统进行仿真。仿真和台架试验结果表明,模糊控制策略能使该系统较好抑制垂直振动加速度,提高乘坐的舒适性。     

磁流变半主动悬架的天棚控制方法研究

研究天棚控制方法对磁流变半主动悬架动力学的影响.根据磁流变减振器的力学特性,建立了二自由度磁流变半主动悬架模型,分析了在天棚控制方法下悬架的频率响应特性,并通过仿真分析了被动悬架和天棚控制悬架的平顺性.结果表明,天棚控制方法能有效降低簧载质量加速度和悬架动挠度,但是增大了轮胎动载荷.     

斜拉桥拉索的MR半主动控制研究

根据LQR最优控制理论,结合面向速度剪切(Clipped Optimal)控制算法及修正的磁流变(MR)阻尼器Bouc Wen模型,提出了LQR Clipped半主动控制算法,应用拉索振动的差分离散模型,对斜拉索的面内振动进行了被动、主动及半主动控制研究,分析了MR阻尼器对斜拉索的振动控制效果。研究结果表明:MR阻尼器被动控制能够提供的模态阻尼比可以达到最优油阻尼器控制的值,但MR被动控制存在一个最优输入电压,最优电压值与需控制的第几阶模态有关;与油阻尼器被动控制相比,MR半主动控制可以有效地提高模态阻尼比,尤其在阻尼器位置距索端很近时仍有较好的控制效果。     

基于磁流变阻尼器的车辆半主动悬架最优控制的研究

文中用所建的1/4车辆模型对采用磁流变阻尼器的半主动悬架实施最优控制进行研究.采用改进型Bouc-Wen模型来模拟磁流变阻尼器.利用小种群遗传算法对随机最优控制器的权值进行寻优.仿真结果表明,采用最优控制的磁流变阻尼器半主动悬架性能指标明显优于被动悬架.     

半主动悬架车辆的整车模糊控制仿真研究

对半主动悬架整车进行动力学分析，以建立的半主动悬架整车模型为研究对象，将整车划分成8个板块，针对车身的垂直、侧倾、俯仰3种运动设计不同的模糊控制策略，控制磁流变阻尼器的电流输出，达到改善车辆垂直、侧倾和俯仰振动的综合减振目的；以某型车的参数进行仿真分析，仿真结果表明采用文中提出的整车模糊控制策略能很好地改善车辆的舒适性。     

汽车磁流变半主动悬架的控制研究

为了改善汽车的乘坐舒适性和行驶安全性,提出了一种汽车磁流变半主动悬架的控制策略。首先,设计了磁流变减振器的工作模式,通过试验获得了其速度特性和力学特性,建立了磁流变减振器的数学模型;其次,建立了带磁流变减振器的二自由度车辆简化模型及其参数表;最后,基于双环控制理论,设计了一种控制系统,其外环产生理想的结构阻尼力,内环调节电流驱动器的电流,以使磁流变减振器实时地产生控制阻尼力。仿真结果表明:以磁流变减振器为基础,通过半主动控制技术,悬架系统的振动动态性能得到了有效的控制。     

简支钢板组合梁桥动力冲击系数研究

为研究简支钢板组合梁桥动力冲击系数,根据我国钢板组合梁桥实际应用情况,设计了150座不同参数组合的简支钢板组合梁桥,结合中国规范五轴车辆模型,建立车辆—桥梁耦合动力分析系统,通过数值模拟对冲击系数进行求解,分析不同参数对冲击系数的影响规律,最后提出基于跨径的冲击系数计算表达式,并与境内外规范进行对比分析。结果表明：简支钢板组合梁桥跨径、主梁数量、斜交角、车道数量、车辆车速均对冲击系数具有显著的影响,在60 m以下范围内冲击系数随跨径增大逐渐增大,超过60 m时,随跨径增大,冲击系数逐渐减小;主梁数量越多,冲击系数越小;斜交角超过45°时,应关注扭转导致的冲击系数放大作用;车道数量对冲击系数影响较小,冲击系数随车速的增加线性增长。可见,本研究计算的钢板组合梁桥冲击系数取值及其随跨径的变化规律与境内外规范相比存在明显差异,我国规范规定的冲击系数取值在40 m以下跨径中偏保守,当跨径超过40 m时,取值偏不利。研究结果可为简支钢板组合梁桥冲击系数取值提供参考。     

平曲箱梁桥冲击系数的计算方法

文中先介绍几种动力分析的方法，然后讨论作者提出了确定曲梁桥冲击系数的新准则。     

基于ILMI算法的车辆半主动悬架静态输出反馈控制

针对采用磁流变阻尼器的1/4汽车半主动悬架模型进行振动控制分析。利用迭代线性矩阵不等式(ILMI)算法在输出反馈控制中的求解优势,提出基于ILMI算法的半主动悬架静态输出反馈控制方法。仿真结果表明,结合合适的控制算法,采用磁流变阻尼器的半主动悬架系统有效地改善了汽车驾驶平顺性和乘坐舒适性。     

基于VSL-MPC的半主动悬架预瞄控制研究

车载传感器为智能汽车提供了丰富的环境感知信息,然而,在电控悬架控制算法中,车辆所感知的路面信息尚未能被充分利用,造成车辆动力学控制效果不佳。本文以半主动悬架高性能预瞄控制问题为研究主题,提出了一种变步长模型预测控制（VSL-MPC）算法。该算法根据实时车速和双目相机采集的路面信息来确定预瞄控制步长,使得纳入控制算法中的路面感知信息能够更准确地反映路面特征,有助于半主动悬架在更恰当的时刻对悬架阻尼特性进行调节,能够实现更理想的悬架决策控制。利用双目相机对真实道路开展路面信息采集,引入半主动悬架系统最优性能界限作为性能评价基准,建立4种基于模型预测控制的半主动悬架仿真模型,仿真对比结果表明,驶过连续减速带和井盖冲击等典型城市路面特征时,所提出的VSL-MPC算法控制下的簧载质量垂向加速度与最优性能界限的差距仅为0.72和2.33 dB,相比传统预瞄MPC算法的4.31和4.46 dB、传统无预瞄MPC算法的4.04和4.74 dB具有显著提升,新算法能有效提升半主动悬架的动力学性能。     

一种用于车辆半主动悬架控制的磁流变阻尼器模型

文中对适用于车辆半主动悬架控制器设计的磁流变阻尼器模型进行研究.首先分析阻尼力与位移、速度以及输入电流之间的关系,并结合现有阻尼器模型的优点,提出一种精确的便于控制的双曲正切磁滞模型.接着,将磁流变阻尼器安装在硬件在环仿真平台上进行试验,利用试验得到的阻尼器动态特性数据,进行阻尼器模型的参数辨识和曲线拟合.最后,将基于拟合参数的模型仿真结果与试验数据进行比较,验证了模型的正确性.     

磁流变式调谐液柱阻尼器对桥梁风致扭转振动的控制效果

采用Lagrange方程建立了磁流变式调谐液柱阻尼器(MR-TLCD)与桥梁单自由度扭转耦合结构的动力学模型,依据试验数据把磁流变液阻尼器简化成Bingham模型并采用等效线性化处理。在简谐荷载激励情况下,在时域和频域内优化了随输入电流值变化的4种截面MR-TLCD的参数;在随机风荷载激励情况下,进一步评估了优化后的MR-TLCD对桥梁风致扭转振动的控制效果。结果表明:这4种MR-TLCD都存在相应的最小平均动力放大系数比,且截面面积越大对应的最优电流值越大,平均动力放大系数比越小;扭转角位移峰值减小了43.9%,扭转加速度减小了41.1%。     

先简支后连续梁桥车辆冲击系数影响因素研究

针对先简支后连续梁桥的结构特点,采用板单元及实体单元模拟连续梁桥,使用9自由度的三维整车模型模拟汽车荷载,考虑桥面不平顺,建立了该类桥梁的车桥耦合振动响应分析模型.结合模态综合技术和Newmark-β数值积分方法进行迭代求解.以某座典型的4跨先简支后连续梁桥为算例,分析了该桥在单车荷载作用下,行车速度、路面等级、车辆自...     

简支箱梁桥地震反应半主动控制分析

为提高某简支梁桥的抗震能力,采取适当的减震控制措施能够有效地减小桥梁的地震反应。建立了某简支箱梁桥的有限元模型,将板式橡胶支座与磁流变阻尼器组合使用,在桥梁的支座和伸缩缝处共设置8组磁流变阻尼器,分析了不同地震动输入下的简支箱梁桥主动控制、半主动控制和被动控制的减震效果。结果表明,半主动控制对简支梁桥的减震效果非常显著,并且能够很好地接近主动控制的减震效果。半主动控制对于桥梁整体地震反应的减震效果优于始终提供最大阻尼力的被动控制。这为半主动控制阻尼器在简支梁桥抗震中的实际应用提供了理论上的指导。     

连续梁桥与车辆耦合振动系统冲击系数的研究

将连续梁桥简化为平面梁模型，利用模态分析的方法，计算了在移动车辆振动荷载作用下，连续梁桥的动力特性。讨论了跨径和车辆移动速度变化时，车辆振动系统对连续梁桥挠度冲击系数和弯矩冲击系数的影响，比较真实地揭示出连续梁桥结构在车辆荷栽作用下的动态受力与变形本质。     

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.     

基于桥面实测的刚构桥冲击系数分析

基于三维车辆模型和车-桥耦合分析程序,利用接触面间的位移协调条件与力相互作用建立车-桥耦合振动方程;以某大跨度连续刚构桥为工程背景建立桥梁有限元模型,以桥面不平整作为系统的自激激励源,分别采用有限元软件和MATLAB车-桥耦合振动分析程序,在实测桥面数据下对整体模型在车辆作用下的动力响应和冲击系数进行分析,并对国内规范和国外几种常用规范计算的冲击系数进行对比分析。     

汽车非线性半主动悬架的模糊神经网络控制

考虑磁流变减振器阻尼力和悬架弹性元件非线性特性，建立车辆6自由度的半主动悬架非线性动力学模型。提出了一种基于模糊神经网络系统结构的模型参考自适应控制方法来研究汽车半主动悬架的非线性控制问题，并考虑半车模型前后悬架的输入时滞，对其进行了仿真研究。研究结果表明：运用模糊神经网络非线性控制方法能够使人体和车身垂直加速度、俯仰角加速度都得到很大的衰减，证实这种模糊神经网络控制方法可大大减少路面对车身的振动冲击，提高汽车行驶平顺性。     

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.