磁流变半主动悬挂引入位置阈值的改进Bang-Bang控制

以提高车辆乘坐舒适性为目的，针对简单Bang-Bang控制算法存在过平衡位置时穿越速度过大的问题，提出引入位置阈值，从而减小穿越速度的改进型Bang-Bang控制算法。针对单一的性能指标难以实现对悬挂性能的综合评价的问题，建立考虑各指标权重的加权综合评价指标。基于磁流变半主动悬挂，对简单Bang-Bang控制算法及改进型Bang-Bang控制算法的原理、取值进行分析，并对振动控制性能进行仿真及试验验证。结果表明：该综合评价指标可有效地实现对悬挂性能的综合评价；改进Bang-Bang控制算法可有效降低车身过平衡位置时的穿越速度，降低车身垂直加速度，从而提高乘坐舒适性。     

高速列车半主动悬挂系统遗传优化模糊控制

为有效抑制高速列车车体的横向振动,在ADAMS/Rail软件中建立列车横向半主动悬挂动力学模型,在Matlab中编写遗传算法程序,提出采用浮点数与整数混合编码和基于个体适应度值标准差的自适应遗传交叉、变异概率的方法,优化半主动模糊控制器的量化因子、比例因子、隶属度函数和模糊规则,以车体前后两端横向振动加速度的均方根值作为遗传算法优化性能指标,不断优化半主动悬挂系统的模糊控制器。联合仿真结果表明：采用遗传优化设计模糊半主动悬挂,能有效抑制车体横向振动加速度,改善列车的乘坐舒适性。     

考虑能控特性的天棚阻尼半主动控制算法性能分析

为实现电磁作动器(Electric Actuator,EA)与磁流变减振器(Magneto-rheological Damper,MRD)并联组成的复合式电磁悬挂(Composite Electrical-magnetic Suspension,CES)在半主动馈能工况条件下的自供能,需同时考虑降低车身垂直加速度及降低控制功耗两方面因素。为解决算法控制性能评价的问题,在原有评价指标的基础上,提出能控比(Energy Consume and Control Performance Ratio,ECR)的概念并对其进行理论分析。在C级随机路面条件下,分析车速对天棚ON-OFF、连续天棚及改进型天棚3种天棚阻尼半主动控制算法的ECR的影响,并从时域的角度对ECR评价3种算法控制性能的有效性进行验证,得到最优天棚控制算法。结果表明:天棚ON-OFF、改进天棚及连续天棚对乘坐舒适性性能的改善依次增大;ECR可有效对3种控制算法性能进行评价,连续天棚半主动控制算法综合控制性能最优,适用于CES的自供能。     

汽车半主动悬架的滑模变结构控制

在1／4汽车动力学模型的基础上，运用滑模变结构方法设计了汽车半主动悬架滑模控制器。基本思想是以半主动悬架的近似天棚阻尼系统作为参考模型，把被控系统和参考模型间的广义误差动力学引入渐近稳定的滑动模态中；采用极点配置法确定滑模切换面参数；用等速趋近率改善滑模运动段的动态品质；根据滑模面上的等效控制力，确定半主动悬架的实时控制阻尼力。仿真结果表明：该滑模控制器性能稳定，具有较好的鲁棒性和跟踪性，对模型参数的变化和外界扰动有一定的适应性。仿真证实了滑模控制器设计的有效性。     

基于驾驶室半主动悬置的载货汽车平顺性提升方法

为抑制在路面激励下重卡驾驶室的振动响应,研究搭载CDC(Continuous damping control,连续阻尼控制)减振器的驾驶室半主动悬置系统的载货汽车平顺性提升方法.建立基于天棚阻尼控制算法的驾驶室悬置系统动力学模型,运用模态解耦的方法对系统解耦,对解耦后的系统选取合理的天棚阻尼系数,根据天棚阻尼控制算法计...     

刚柔耦合列车半主动悬挂参数自调整模糊控制

为抑制刚柔耦合列车模型车体横向振动,在ANSYS中建立车体有限元模型并将模态中性文件导入ADAMS/Rail,建立考虑车体横向弹性振动的刚柔耦合列车动力学模型,分析弹性振动对车体运行平稳性的影响。提出以车体前后两端横向振动加速度为反馈,采用参数自调整模糊控制对车体前后横向加速度进行双闭环独立控制。联合仿真结果表明,柔性车体的横向振动显著大于刚性车体的横向振动,通过必要的半主动参数自调整模糊控制,有效的降低车体横向振动,获得相比于普通模糊控制更优的控制效果。     

半主动悬架SH-LQR阻尼控制策略仿真研究

半主动悬架在被动悬架和主动悬架之间实现了成本和效果的良好结合。以半主动悬架控制策略作为分析研究对象。根据分析表明,传统的开关天棚控制方法和LQR方法分别在低频段和高频段有较好的效果,两种方法具备一定的互补特性。因此给出一种结合的分频方式,提出SH-LQR联合控制的方法并首先在1/4 车辆模型上进行验证,证明该算法在全频域段的有效性。而后将该算法从1/4 模型移植到半车模型上,通过MATLAB/Simulink 进行了验证。结果表明,使用SH-LQR控制的半主动悬架有较好的减振效果。     

地铁车辆柔性车体半主动悬挂天棚模糊控制

为了提高地铁车辆乘坐舒适度,采用天棚模糊控制策略对地铁车辆车体横向振动进行控制。由于地铁车辆车体的轻量化以及运营时速的不断提高,在搭建地铁车辆动力学模型时需考虑车体柔性特征。因此,搭建基于柔性车体的地铁车辆刚柔耦合动力学模型,对车体振动进行计算并与刚性车辆模型及实测数据对比。将地铁车辆刚柔耦合动力学模型导入MATLAB,基于天棚模糊控制策略建立联合仿真控制模型仿真车体振动,并且与不同控制策略对比。结果表明：考虑车体柔性的地铁车辆刚柔耦合动力学模型仿真结果更加接近实测情况,基于天棚阻尼的模糊复合控制相比于传统的天棚阻尼控制,能够取得更优的减振效果,使车辆的动力学性能得到更大程度改善。     

汽车悬架电流变阻尼半主动控制研究

以极小值原理为基础,设计优化阻尼变化律。减小汽车运行时的振动,然后采用最速下降算法进行优化阻尼变化律的数值计算。仿真结果表明,该时变阻尼能够综合地改善汽车运行的平顺性、安全性、稳定性,可以得到较为折衷的隔振效果,具有一定的理论及应用价值。     

阻尼连续可调半主动悬架平滑天棚控制策略研究

为了验证平滑天棚控制的有效性和其有效的参数优化算法,以2自由度悬架系统模型为研究对象,建立综合性能评价指标,经过粒子群算法优化参数,仿真结果表明,与被动悬架相比,综合性能评价指标提升11.17%。以舒适性为控制目标,采用随机路面激励,平滑天棚控制的簧上质量加速度均方根值与被动悬架和开关天棚控制相比,都有显著的降低;采用正弦扫频激励,对系统振动传递特性进行分析,仿真结果表明,在中高频段,平滑天棚控制对簧上质量振动有较好的抑制效果。最后,通过半主动需悬架机械硬件在环试验,试验结果表明,平滑天棚控制可以减少振颤,降低簧上质量加速度。     

基于电流变流液半主动悬架的模糊控制研究

对汽车悬架系统的主动控制有多种方法 ,但由于各种原因都难以实现。本文通过对车体四分之一模型和半主动悬架的研究 ,结合电流变流液 (ERF)的特性 ,构造了一个模糊控制器 ,对悬架系统进行半主动控制。并将结果和常量控制结果进行了比较 ,证实了模糊控制的良好效果     

汽车半主动空气悬架参数自调整模糊控制

建立两自由度1/4车辆半主动空气悬架的非线性动力学模型，提出一种基于参数自调整的模糊控制系统结构的模型，并以C级路面为随机输入，对空气悬架系统进行了仿真分析。研究结果表明：该控制方法能够使车身垂直振动加速度、悬架动挠度和车轮动载荷得到较大的衰减，提高了汽车的操纵稳定性能和平顺性能。     

高速列车非线性空气悬架自适应反步控制研究

悬架系统是高速列车的重要组成部分之一。针对高速列车空气悬架的非线性特性,以空气弹簧的实验为基础,依据实验数据建立非线性模型。进而在所建模型的基础上考虑系统参数的不确定性以及外部扰动进行自适应反步控制。仿真结果表明:建立的控制器在非线性的模型中不仅能够克服参数不确定性的问题,使系统具有更强的鲁棒性,还可以解决系统扰动带来的影响,使车体在不同速度的运行中,都能够保持较低的振动,从而提高高速列车运行的平顺性和舒适性。     

电流变智能半主动悬架的模糊滑模控制

对带有电流变液智能阻尼器的半主动汽车悬架系统设计一种输出反馈模糊滑模控制器。根据滑模运动方程稳定的Hurwitz判据选择滑模面矩阵,以滑模变量及其导数作为模糊控制器的输入,以控制力作为输出设计模糊滑模控制器,利用电流变液智能阻尼器的阻尼力可随电压连续变化的特性来降低隔振质量的振动。仿真分析了多种激励信号下隔振质量的响应。仿真结果表明：与无控制作用的最优被动阻尼和电流变液阻尼器最大阻尼相比,模糊滑模控制下的半主动悬架系统的隔振效果最好。     

参数灵敏度反馈车辆半主动悬架控制

为解决悬架控制器对车辆参数和行驶工况参数变化的适应性问题,不同于以往的自适应、自校正控制方法,将参数灵敏度引入控制系统中,以降低参数灵敏度为目标进行车辆半主动悬架系统控制研究。控制系统的反馈由状态反馈和灵敏度反馈两部分组成。应用该方法在常用车辆参数和行驶工况参数下设计控制器,并与传统的LQR控制器进行比较。研究表明,在车辆参数和行驶工况参数不变情况下,灵敏度反馈方法所得车身加速度和轮胎变形增益比二次型最优方法减小6 d B~8 d B;两种方法所得悬架动挠度基本接近。此外,当路面激励增加、车速提高和车辆载荷减小时,灵敏度反馈方法比二次型最优方法具有较好的鲁棒性。     

半主动悬架控制的联合仿真

对某汽车的半主动悬架进行了联合仿真。首先,用ADAMS软件建立汽车悬架的多体动力学模型。其次,通过Matlab/simulink编写模糊控制算法。最后,通过连接Adams软件和对其进行联合仿真。将采用半主动悬架系统得到的仿真结果与采用被动悬架系统得到的仿真结果进行性能对比, 结果表明半主动悬架系统改善车辆的行驶平顺性。     

电磁反力式混合型主动悬架的模糊控制方法

悬架系统是车辆的重要组成部分,对行驶平顺性和操纵稳定性等有着重要影响。全主动悬架能极大地改善车辆的行驶平顺性,但结构复杂且需消耗较多附加能量。本文研究了一种新颖的主动悬架——电磁反力式混合型主动悬架的模糊控制方法。根据该主动悬架的结构特点,建立了2自由度1/4车辆模型,通过动力学分析建立了其数学模型并提出了模糊控制策略。在MATLAB /Simulink环境下,对采用模糊控制的系统进行了仿真。结果表明：采用模糊控制的该主动悬架系统,时域内的车身加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷分别较被动悬架系统改善24.57%、8.33%、12.71%;较PID控制时也有明显改善;从车身加速度信号的频谱可以看出：模糊控制的该主动悬架与被动悬架相比,在分析的各频率下均大大降低了方均根值,轮胎共振频率处尤为明显,表明作动器的控制效果明显。     

高速列车横向半主动悬挂系统建模研究及分析

半主动悬挂控制是提高高速列车横向平稳性有效的方法。然而，车辆动力学模型的复杂性。用复杂模型设计出的控制器也是复杂的，且需要多个传感器对多个物理量进行检测，使其很难在实际车辆中应用。针对这一问题，提出一种有利于控制算法设计，又能反映车辆横向振动主要特点的3自由度简化模型和利于控制算法性能研究仿真的17自由度模型，用3自由度模型设计自适应预测控制算法，用17自由度模型进行仿真验证，有效解决了模型与控制的矛盾问题。