强横风作用下车辆半主动悬架模糊PID控制研究

为提高汽车高速行驶时的抗横风性能,提出一种阻尼系数修正的半主动悬架控制方法。基于Carsim 和MATLAB平台建立整车动力学模型和A级路面模型,设计一种基于横风的半主动悬架模糊PID控制系统,并利用粒子群算法优化PID控制器参数。PID控制器依据车辆质心垂直加速度确定各轮悬架系统的基本阻尼系数,模糊控制器根据横风强度和方向对阻尼系数进行修正。通过MATLAB和Carsim 联合仿真和实车道路试验与被动悬架系统相比,经过半主动悬架控制后的质心垂直加速度峰值和标准差均下降30 %以上,侧倾角速度标准差下降25 %以上,车辆在强横风作用下的行驶平顺性和安全性得到有效提高。     

主动悬架与EPS集成控制系统操纵稳定性试验

在主动悬架与EPS集成控制系统动力学模型建立、控制策略设计及其仿真计算分析基础上,为进一步验证集成控制系统车辆的抗侧倾能力,进行了车速为50 km/h和60 km/h的蛇行试验,试验结果表明,相对于被动系统,车速为50 km/h时经过集成控制后的侧向加速度峰值和标准差分别下降了21.4 %和15.9 %,车身侧倾角峰值和标准差分别下降了13.4 %和15.1 %,有效提高了车辆转弯时的操纵稳定性能。     

汽车主动悬架模糊自适应控制研究

在建立的整车主动悬架系统动力学模型基础上,利用自适应模糊控制方法,分别设计了前轮和后轮的主动悬架模糊自适应控制系统,将前轮的路面激励信号引入到后轮处主动悬架控制策略之中,使得主动悬架可以根据路面和车身姿态的变化而改变特性,以适应当前车辆运行工况的需求,分别进行了随机路面输入和正弦波凸起输入的仿真计算和分析,结果表明,相对于传统的被动悬架系统,模糊自适应控制主动悬架系统车辆的质心垂直加速度峰值和标准差分别下降了38.9%和36.5%;车辆以5m/s速度驶过正弦波凸起时,主动悬架的后轮处车身加速度峰值比被动系统减少了43.9%,有效提高了汽车的行驶平顺性。     

基于附着系数的车辆EPS模糊灰预测控制研究

为了对电动助力转向系统实时控制,应用灰色系统预测理论对系统行为的发展进行预测,结合模糊逻辑控制理论,设计了一种基于路面带双调整因子的EPS模糊灰预测控制系统,根据助力电流的变化自适应调整预测步长。基于Car Sim建立了整车动力学模型,基于MATLAB建立了机械式转向系统和电机等模型,通过联合仿真,经过模糊灰预测控制后的EPS,高附着系数路面上横摆角速度的标准差从4. 564(°)/s下降到2. 596(°)/s,提高操纵轻便性的同时,大大缩短了横摆角速度调整的稳定时间,较好协调了不同附着系数路面车辆转向行驶时的操纵性和安全性。     

汽车主动悬架与转向系统的模糊参数自调整集成控制

建立了汽车主动悬架与转向控制系统半车集成模型。应用模糊逻辑控制理论，提出一种带参数的自调整模糊方法，设计了汽车主动悬架与转向系统模糊参数自调整集成控制器，该控制系统当偏差变小或变大时，调整因子总能确保系统稳定，适合工程应用。通过对汽车主动悬架与转向控制系统试验仿真表明，实行模糊参数自调整集成控制后，汽车的整车平顺性、操纵稳定性和安全性等综合性能指标明显优于汽车主动悬架与转向系统LQG集成控制。     

电动助力转向系统多目标优化控制研究

通过对电动助力转向系统进行动力学分析，建立了系统的数学模型和状态空间模型。利用转向盘操纵转矩与理想转矩之差及其变化，通过PD控制器进行调节，以获得理想的助力电压；通过模糊控制器改变助力电机的电压系数以实时调整助力转矩；以电动助力转向系统的结构参数和PD控制器为优化对象，以转向盘操纵转矩、横摆角速度和质心侧偏角为性能指标，用遗传算法对电动助力转向系统进行了多目标优化。台架试验证明，经多目标优化后模糊PD控制的电动助力转向系统能有效提高车辆转向的轻便性和稳定性，提高车辆行驶的安全性。     

车辆驾驶室降噪设计与仿真研究

研究驾驶室内噪声是车辆乘坐舒适性问题,由于车身的振动产生噪声,车辆的舒适性差.为了降低室内噪声通过对驾驶室进行试验模态分析,得出周有频率和基本振型变化,发现频率为120.44Hz时驾驶室内噪声影响最大.对驾驶室壁板采用辛几何解析法和面板声学贡献度分析,得出对顶板驾驶员耳旁声压级影响最大.为解决上述问题,对驾驶室顶板采用加筋板的降噪方法,利用声辐射理论,对改进后的驾驶室降噪效果进行数值仿真,得出改进后驾驶室内的声压降低了10.3dB,有效的抑制了低频噪声,提高了车辆的舒适性.     

车辆主动悬架模糊自适应控制与试验研究

建立了整车主动悬架系统动力学模型,为适应车辆运行道路多变的需求,在后轮处以路面激励变化和车身姿态作为自适应模糊控制系统的输入,设计了主动悬架模糊自适应控制系统.为验证控制系统的有效性,分别进行了随机路面输入和正弦波凸起输入的仿真计算和实车道路试验.结果表明:相对于传统的被动悬架系统,模糊自适应控制主动悬架系统车辆的质心垂直加速度峰值和标准差都有较大幅度降低;在人体敏感的频段,车身震动能量也有所下降;当车辆经过限速带时,左后轮车身加速度也有明显降低,较好提高了汽车的行驶平顺性.     

一种可调阻尼减振器的设计与试验研究

对可调阻尼减振器的设计理论与实现方法进行了分析,为从实践上进一步验证可调阻尼减振器的动态特性,设计出一种节流口可调的减振器及其台架试验测试系统,通过试验获得各个工况的减振器的阻尼力-速度特性曲线,依据试验数据建立减振器阻尼力与步进电机转角之间的非线性关系,为半主动悬架控制器的阻尼控制规律设计提供依据。     

集成电磁与摩擦的车辆盘式制动器优化设计

介绍了集成电磁与摩擦的车辆盘式制动器的结构和工作原理,基于多目标优化理论,通过对集成电磁与摩擦盘式制动器的深入研究,分析了该集成化制动器设计过程中必须满足的性能指标和几何约束条件,建立了以制动力矩最大和制动温升最小为目标函数的多目标化的优化数学模型,采用统一目标函数法中的乘除法将多目标转化为单一目标进行优化求解。优化结果表明,采用优化设计方法得到的结构参数方案改善了集成电磁与摩擦制动器制动效果和抗热衰退性能。