汽车悬架性能检测系统6自由度车-台模型与试验研究

汽车悬架性能检测受悬架参数、检测台结构及人为因素等影响.针对谐振式汽车悬架性能检测台,考虑汽车整轴左、右悬架参数对检测的相互影响,建立汽车悬架性能检测系统6自由度车-台模型.运用MATLAB软件进行仿真研究,采用吸收率作为悬架性能评价指标,研究左、右悬架同时检测与独立检测的区别,悬架刚度、阻尼、簧载质量、轮胎刚度对检测的影响,左、右悬架结构参数对性能检测的相互影响.仿真结果表明,同时检测与独立检测结果相差较小,检测吸收率可以判断悬架减震器的工作性能,左、右悬架结构参数对性能检测的相互影响可以忽略.实车试验研究车辆载荷、轮胎气压对检测性能的影响,试验结果与仿真结果相吻合,表明所建立的6自由度车-台模型可行,为同时检测汽车整轴悬架性能提供参考.     

含饱和、死区和时滞的主动悬架PID控制器设计

饱和、死区和时滞都是作动器常见的非线性现象,容易导致主动悬架系统性能下降甚至不稳定。建立1/4车体主动悬架系统动力学数学模型,运用描述函数法表述系统饱和、死区特性,通过欧拉公式描述系统时滞特性,得到含饱和、死区和时滞非线性的主动悬架系统传递函数模型。针对含PID控制器的主动悬架闭环控制系统,采用奇异频率解耦法获得矩阵形式的Hurwitz条件,再通过图解法获得PID控制器参数稳定范围。建立主动悬架仿真模型,实例研究闭环系统输出响应及非线性因素的影响。结果表明,所设计的PID控制器能保证非线性悬架正常稳定工作,可有效降低悬架系统的振动幅值,且对饱和、死区和时滞非线性因素具有一定的鲁棒性。该PID控制器设计方法可以方便地应用于工程实际,有利于提高非线性主动悬架的系统性能。     

列车主动悬挂预测控制算法研究

为有效抑制列车车体的振动,针对列车在运行时受到的不确定轨道干扰激励等影响因素,开展一种基于标准正交基函数Laguerre的主动悬挂预测控制算法研究。首先建立列车主动悬挂系统的状态空间模型,再以此作为预测控制模型,结合预测控制中的滚动优化等基本原理,为高速列车连续时域主动悬挂系统设计相应的预测控制器。仿真结果表明:设计的预测控制器能够优化高速列车在运行时的振动主动控制性能,改善列车的乘坐舒适性。     

一种新型主动隔振系统的建模研究

将压电元件粘贴于一定形状的弹性元件上,构造成主动弹性隔振系统。通过用带电自由度的梁元模型及空间转换矩阵对主动弹性隔振系统进行简化和采用Hamilton原理建立系统的运动方程对系统进行模态分析,采用振型叠加法计算系统的动态响应,并从运动方程中进一步求取系统频响函数矩阵,分析系统频域特性。通过频响测试进一步验证了该理论分析的正确性,为实施控制算法奠定了基础。     

基于PSO自整定PID控制器的柔性臂振动控制

针对压电柔性机械臂运行过程中的弹性振动问题,提出了基于粒子群优化算法（particle swarm optimization,简称PSO）自整定比例积分微分（proportional integral differential,简称PID）控制器参数的柔性臂振动抑制方法。采用标准粒子群优化算法,以时间乘绝对误差积（integrated time and absolute error,简称ITAE）准则为适应度函数,整定PID控制器的3个控制参数K-p,K-i和K-d,并采用Matlab Simulink平台建立双连压电柔性机械臂振动控制仿真模型,研制基于虚拟仪器技术的柔性臂振动控制试验系统。仿真与试验结果表明,采用常规PID控制算法和基于PSO自整定的PID控制算法均能有效地抑制柔性机械臂的弹性振动,但后者的振动抑制效果、鲁棒性与稳定性优于前者。     

基于UML和轻量级J2EE的软件开发方法

轻量级J2EE逐渐为人们所熟知并得到广泛的应用。但如何在轻量级J2EE体系结构下尽可能快速、有效地开发和部署业务应用,同样存在着一定的复杂性。以水利信息系统开发为背景,在讨论轻量级J2EE体系结构的基础上,分析了应用UML统一建模语言和轻量级J2EE进行业务应用建模的技术,重点讨论了系统的需求描述和设计方法。     

神经网络技术在涡流无损检测中的应用

人工神经网络技术在涡流检测中的应用越来越广泛。文中将多层神经网络BP算法应用到主极裂纹涡流无损检测的信号处理中，并对具体的神经网络的结构进行了设计，主要包括输入和输出层的设计，网络数据的准备，网络初始权值的选择，隐含层数及隐含层节点数的设计，网络的训练、检测及性能评价等。结果表明所设计的网络能够对主极裂纹信号进行有效的自动识别，而且识别的准确度很高。     

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。