基于微分几何法的非线性分数阶悬架主动控制

现有主动悬架的研究主要以线性弹簧和线性阻尼组成的悬架系统为研究背景,但油气悬架、空气悬架和磁流变悬架等实际悬架不仅具有非线性特性,而且同时具有黏弹性材料的特点。因此含有非线性刚度和分数阶阻尼的悬架模型能更准确地描述悬架的动力学性能。针对含有三次方非线性刚度及分数阶阻尼的二自由度1/4汽车悬架模型进行研究,利用Oustaloup滤波器算法对悬架系统中的分数阶微分进行近似计算,分别采用PID控制器和基于微分几何理论反馈线性化的LQR控制器对该悬架系统进行主动控制。结果表明,基于PID控制器的主动悬架和基于反馈线性化LQR控制器的主动悬架都能有效提高汽车悬架的舒适性和稳定性,其中反馈线性化LQR主动控制效果明显优于PID控制。     

三级阀控液压振动台控制策略研究

对三级阀控液压振动台的控制策略进行了系统的研究,设计了应用于大流量液压振动台的一体式控制器。一体式控制器同时实现液压振动台伺服控制及振动控制功能,伺服控制中,针对三级电液伺服阀和伺服油缸提出一种双PID伺服控制策略,振动控制中,针对液压振动台良好的低频特性设计了基于闭环迭代控制的波形再现控制方法。通过一体式控制器对三级阀控液压振动台进行不同时程、不同频宽的波形再现试验,表明控制器对液压振动台具有很好的波形控制能力,实现液压振动台高精度波形再现。     

具有可调增益的模糊—PID电液主动控制悬架

针对车辆悬架受不平路面激励作用下的振动,进行电液主动隔振研究,在分析PID和模糊控制方法的基础上,对车辆悬架系统的单自由度电液模拟装置进行了理论和实验研究,提出增益自动跟踪和变系数的模糊－PID控制算法,根据输入信号偏差的大小分别采用模糊或PID控制,通过微型计算机与MCS－98单片联机调试控制,悬架振动的控制效果得到提高,从2.875Hz到7Hz的低频范围内取得了优于被动控制的减振效果,为主动隔振技术在车辆减振实时控制中的应用提供了理论根据和实验基础。     

基于改进PID控制的汽车主动悬架系统研究

为了提高乘坐舒适性、保证行驶的安全性,该文提出一种改进PID控制算法,以满足乘客的要求。该文以汽车主动悬架系统作为研究对象,在CarSim软件中建立了整车模型和路面模型,在MATLAB/SIMULINK中设计了一种改进的PID控制器,两者进行闭环联合仿真。结果表明,相比于被动悬架,改进PID控制算法下的汽车主动悬架系统,不仅能满足悬架的性能评价指标,还可以使车辆平稳、安全的行驶。     

基于GA优化控制规则的汽车主动悬架模糊PID控制

主动悬架是未来汽车悬架的主要发展方向,它能够根据车身的振动情况主动调整悬架控制力,使悬架处于最优减振状态,关键问题是如何设计控制规则,从而施加最优控制力,达到进一步改善汽车行驶平顺性的目的。针对该问题,以车身垂直振动加速度为控制目标,将遗传算法与模糊PID控制策略相融合,优化了模糊PID控制器的控制规则,采用基于GA优化后的模糊PID控制方法对汽车主动悬架进行控制并建立了Matlab文本与Simulink相结合的联合仿真模型。仿真结果表明,经GA优化后的模糊PID控制下的主动悬架能够很好的减小车身垂直振动加速度,可以进一步提高乘坐舒适性。     

基于主动油气悬架的某重型车平顺性研究

油气悬架因其变刚度、变阻尼特性在重型车上得到了广泛的应用,但常规的被动式油气悬架不能根据路面条件进行实时调整以满足整车平顺性的要求。在常规油气悬架的基础上提出了一种主动控制方法,首先在AMSEim中建立油气弹簧的数学模型,并通过试验验证模型的正确性,然后建立1/4主动油气悬架的动力学方程,采用Fuzzy-PID算法完成对电液伺服阀的控制,从而实现对主动油气悬架输出力的控制。通过AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真表明,该主动油气悬架的性能明显得到改善,与被动悬架相比降低了车身加速度,提高了车辆的平顺性。     

电液数字伺服同步控制系统实验分析与建模

现代应用工程对液压同步系统的控制精度和响应速度等性能都提出了很高要求。而通过采用高精度的控制元件,改变执行元件的作用形式和安装形式,采用适当的控制策略可以满足系统对性能的要求。本文所研究的电液数字伺服同步系统实验是以高精度的数字伺服阀作为同步回路的主控制元件,且采用了PID控制器的主从控制方式的同步控制系统。本文基于电液数字伺服同步控制实验之上对该同步控制系统进行了分析与数学建模。     

基于前馈预测的电液伺服PID控制系统

根据预测控制思想,针对已有的电液伺服调速系统模型,设计了一种基于前馈预测的PID控制系统。该控制系统不依赖对象的精确数学模型,利用预测控制的快速性以及自适应性等特点,通过滚动优化与PID相结合来确定系统当前时刻的控制量。仿真实验结果表明,该文建立的新型控制器能够满足现有的电液伺服调速系统的控制性能要求,实现对该系统的快速精确控制。     

路面检测车新型主动悬架LQG控制的研究

为弥补路面检测车车身振动位移所导致的图像偏移,提出了设计新型主动悬架系统来抑制车身振动位移方法。根据极小值原理推导了新型主动悬架LQG控制规律,利用Matlab软件仿真分析了被动悬架、传统主动悬架LQG控制器和新型主动悬架LQG控制器对图像偏移量补偿的效果。仿真结果表明,新型主动悬架LQG控制器对图像偏移量进行补偿的效果最好,优于电子稳像技术所取得的效果。     

基于Anti-windup的含作动器饱和主动悬架控制方法

作动器饱和特性直接影响主动悬架输出性能,进而影响汽车操纵稳定性和舒适性。在分析作动器饱和输出特性的基础上,建立含作动器饱和的1/4主动悬架模型。采用基于Anti-windup的PID反馈控制方法,改善作动器饱和输出对系统的不良影响。通过Simulink建立主动悬架模型,分别对仅实施PID控制及增加Anti-windup算法时的系统进行仿真研究。结果表明,含作动器饱和时,PID控制器输出作用力极限值大于作动器输出饱和度时,控制系统不能达到最优状态。采用Anti-windup算法后,能够在作动器饱和度小于输出最大作用力时,提高系统收敛速度。