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。     

关于汽车车轮—悬架两自由度非线性系统响应预测的探讨

本文利用统计线性化方法对汽车车轮——悬架两自由度非线性系统进行线性化处理,对系统的响应预测进行了探讨,给出了两自由度非线性系统响应预测的公式。文中利用推导的公式分别计算了装少片板簧和多片板簧的解放牌CA141型汽车上一些感兴趣测点的响应,其结果与在MTS道路模拟机上实测的数据基本吻合。另外,还对减振器阻尼系数优化问题作了探讨,得出了以稳定性为目标优化减振器为最佳的结论。     

基于微分几何理论的汽车半主动悬架非线性振动控制

针对汽车悬架系统的非线性特性,采用1／4汽车二自由度悬架模型分析半主动悬架控制。应用微分几何理论得到输出-干扰解耦方法,再经适当的坐标变换将该模型由非线性系统简化成一线性系统,并对此系统进行最优控制,然后通过非线性状态反馈实现对原系统的半主动控制。与被动悬架的仿真结果进行了比较,表明这种针对具有非线性特征的半主动悬架的非线性控制方法是可行的。通过功率谱分析,控制后系统的能量比被动悬架更趋于平均,悬架动态性能更稳定。     

基于非线性空气悬架理论的仿真及试验

从空气弹簧非线性特性人手对汽车空气弹簧悬架系统进行分析,运用Matlab／Simulink软件进行空气弹簧非线性曲线拟合和悬架系统的仿真计算,在此基础上进行了实际随机输入路面上的汽车平顺性试验,并对试验仪器及过程进行了详细描述。通过对试验结果与仿真数据的比较,证实了理论分析的正确性和仿真的准确性。     

半主动悬架模糊控制仿真

为缓和路面传递给车身的冲击,改善汽车行驶的平顺性和操作稳定性,文章建立了二自由度1／4车体半主动悬架非线性动力学模型,利用MATLAB模糊逻辑控制工具箱设计半主动悬架的模糊控制器,通过运用MATLAB／SIMULINK,对悬架系统进行了仿真分析。结果表明,该控制方法能有效地降低车身垂直加速度、悬架的动挠度和车轮动载荷,提高了汽车的平顺性和操纵稳定性。     

电磁主动悬架的设计及仿真研究

基于电磁学原理,利用电磁铁作为主动悬架的作动器,构造出电磁作动器的一般结构。在1/4汽车悬架的基础上,建立了电磁主动悬架的非线性模型,并应用现代控制理论设计了该模型的次优控制器,对该模型进行分析、仿真。模拟结果表明,电磁悬架能够实现一般主动悬架的功能,满足车辆平顺性的要求,可以适用于汽车的悬架系统。     

汽车空气悬架非线性混沌分析

针对汽车空气悬架复杂的非线性行为,研究空气悬架迟滞非线性动力学系统的全局性态。采用基于实测数据建立的非线性空气弹簧以及非线性轮胎模型,分析汽车悬架中的非线性弹簧力和阻尼力,建立汽车二自由度垂向非线性系统动力学模型,对非线性悬架系统的混沌运动进行研究。在单频正弦路面激励情况下,仿真计算得到系统的响应,分析单频正弦激励下系统的分岔图、庞加莱映射、李雅普诺夫指数图。结果表明,汽车非线性空气悬架系统中存在混沌现象,在发生分岔现象时表现为叉形分岔,而且典型的倍周期分岔是系统从有序通往混沌的道路之一。     

汽车非线性系统随机振动响应模拟

介绍了利用非线性模态综合分析技术建立整车非线性模型的方法和原理。提出了一套改进的统计线性化的方法,从而完善了车辆非线性随机振动方程的求解方法。在此基础上编制的NSAP程序,具有较强的通用性和实用性。应用该程序分析了板簧干摩擦对车辆响应的影响,并提出了新观点。     

汽车非线性悬架的混沌研究

采用基于实测数据建立的非线性悬架模型,分析了汽车悬架中的非线性弹簧力和阻尼力,对非线性悬架系统的混沌运动进行了研究.在单频正弦路面、拟周期路面以及随机路面激励情况下,仿真计算得到了系统的响应.分析各激励下系统的相轨迹、庞加莱(Poincaré)截面、时间历程曲线、功率谱图及李亚谱诺夫(Lyapunov)指数图,结果表明非线性悬架系统中存在混沌现象.     

The Design of Feedback Controller for the Suspension System with Saturated Uncertain Magneto-theological Damper

首先分析了磁流变阻尼器悬架系统的闭环稳定性.应用饱和模型描述了磁流变阻尼器的主要物理特性,这一模型弱化了磁流变阻尼器Bouc-Wen模型的强非线性.接着利用凸包技术对悬架系统状态方程时变参数矩阵和非线性饱和项进行线性化处理.再根据相关引理和Lyapunov函数稳定性理论,将反馈控制器求解问题转化为若干LMI约束条件下的凸优化问题.最后通过求解LMI凸优化问题的最优解,设计出悬架系统的闭环反馈控制器,并给出了最大稳定吸引域.仿真结果表明,磁流变阻尼器的减振效果明显地优于传统阻尼器.     

汽车侧向振动模拟研究

本文论述了一般汽车振动模型在分析汽车侧向振动时存的问题，通过引入悬架导向作用，轮胎侧偏效应及有效路形概念，建立了１５自由度整车振动模型，模拟计算结果与试验数据的比较了所提出的汽车侧向振动模拟方法的有效性。     

非线性液压阻尼悬架的优化设计及最优控制

本文对二自由度非线液压阻尼悬架系统进行了统计线性分析，并提出这种半主动非线性液压阻尼悬架系统针对不同路况进行最优控制的控制策略；同时对非线性阻尼系统进行实时仿真，得出此类液压阻尼对振动的抑制优于线性阻尼的结论。     

汽车悬架性能测试方法及测试系统研究

在建立检测车辆悬架振动动力学模型和运动方程的基础上,分析并确定了悬架性能的评价指标,提出了悬架性能的检测新方法,采用虚拟仪器技术开发了汽车悬架性能测试系统。该测试系统采用PC-DAQ方案,在原有激振式悬架性能试验台上,增装必要的传感器,配以PC机平台和虚拟仪器软件,构建了可以测得悬架的吸收效率、振动频率、相位差及相应的振动波形的性能测试系统,为悬架性能的综合评价及故障诊断提供了依据。通过实车测试,所建理论模型正确、可行,测试系统准确、可靠。     

汽车悬架系统磁流变减振器的数学模型及其试验研究

基于磁流变减振器的汽车悬架系统具有明显的滞后非线性,系统中的非线性阻尼和非线性刚度等对其动力学行为产生了很大的影响。影响汽车平顺性的主要因素是车身的垂直振动。为了描述这种振动,建立了汽车悬架系统的力学模型及其动力学方程,并结合阻尼特性试验,利用不同的数学模型描述了磁流变减振器的非线性滞后特性和饱和特性。     

基于SIMULINK的车辆主动悬架LQG控制仿真研究

通过建立1／4车辆模型,应用最优控制理论进行了车辆主动悬架的LQG(Linear Quadratic Gaussian)控制器的设计,并在Matlab／Simulink环境中建立系统模型并进行仿真,将仿真结果与被动悬架仿真结果进行对比分析。仿真结果表明,具有LQG控制器的主动悬架对车辆行驶平顺性和乘坐舒适性的改善有良好的效果。     

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。     

斜拉索面内随机参数振动分析

为探讨斜拉索面内承受端部轴向零均值高斯白噪声位移激励下的随机振动特性,推导了基于伊藤方程标准形的斜拉桥拉索平面内索端承受轴向随机位移激励下的随机参数振动微分方程。利用Falsone改进随机线性化法、一般随机线性化法及Mont carlo数值模拟法求解了拉索振动状态向量的二阶矩均方响应。研究表明：改进随机线性化法与Mont carlo数值模拟法结果吻合较好,一般随机线性化法降低了拉索的振动响应。拉索横向均方响应随着激励谱密度强度的增大而增大,随着拉索阻尼比及拉索初始索力的增大而减小。     

一种轻型载货车后悬架的设计

针对轻型载货车的悬架设计,提出一种有效的设计方案。该方案包括弹性元件和阻尼元件的设计过程。同时对设计方案进行了仿真分析及台架试验,以检验方案的可靠性。汽车悬架系统作为保证车轮或车桥与汽车承载系统之间具有弹性联系并能传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置的装置,对整车性能指标很大的影响。     

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。     

汽车悬挂系统故障寻迹检测设备的设计方案

汽车悬挂系统故障维修工作中,某些故障需要在复杂路况下路试重现,给维修工作带来很多不便.为解决上述问题,设计方案中提供了一种可变振幅可倾斜动态模拟汽车路试的震动装置,采用这种装置可动态模拟汽车以不同车速以及行驶在各种路况.震动装置由型钢焊接成的框架,和框架上安装的两根滚筒,其中一根是无动力同心滚筒,另一根是可变偏心度的偏...