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刚度和阻尼系数对LQG控制主动悬架控制的影响分析 总被引：1，自引：0，他引：1
分别基于半车4自由度线性与非线性车辆模型,设计了主动悬架LQG控制器,并通过理论推导和数值仿真解析了刚度和阻尼系数对悬架控制的影响。线性模型理论推导表明,LQG控制主动悬架系统的Ricatti方程的解与刚度和阻尼系数无关,进而得出了该主动悬架的时域响应与刚度和阻尼系数无关的结论。线性模型数值仿真表明,由刚度和阻尼系数产生的被动力与主动控制力组成的整体控制力相互独立且不受刚度和阻尼系数的影响;主动控制力的全局阻尼特性随着其并联阻尼的增加而明显由正特性转变为负特性。针对通用的非线性车辆模型,通过控制系统线性化、线性化后控制系统LQG控制器设计及控制反线性化这3个环节完成非线性主动悬架的LQG控制设计。设计过程表明,非线性刚度和阻尼系数的力作用在控制系统线性化和控制反线性化中被抵消,使得悬架的整体控制力不受此两系数的影响,说明以上线性主动悬架的研究结论也适用于具有非线性刚度和阻尼特性的主动悬架。 相似文献
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基于二自由度车辆模型的悬架性能研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以二自由度车辆模型为研究对象,基于车辆动力学和现代控制理论,研究车辆悬架系统的性能.在Matlab/Simulink里建立二自由度车辆振动和随机不平路面仿真模型,进行随机路面输入的平顺性仿真试验,并分析了悬架刚度、阻尼系数及轮胎刚度对悬架性能的影响,得出车身加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷随悬架刚度、阻尼系数及轮胎刚度变... 相似文献
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基于惯容-弹簧-阻尼结构体系的被动天棚阻尼悬架系统 总被引：2，自引：0，他引：2
利用“惯容-弹簧-质量”系统的反共振,提出一种理想天棚阻尼的被动实现方法,设计了被动天棚阻尼悬架系统,建立悬架系统的整车模型,对比分析了传统被动、理想天棚及被动天棚阻尼悬架系统性能。结果表明,与传统被动悬架相比,被动天棚阻尼悬架能够抑制车身在1~3 Hz的垂直、俯仰和侧倾振动,车身垂直、俯仰和侧倾加速度均方根值,分别减小了14%、14.6%和9.3%,被动天棚阻尼悬架能够提高车辆的乘坐舒适性,实现理想天棚阻尼悬架的主要功能,研究结果从理论上验证了理想天棚阻尼被动实现方法的正确性与有效性。 相似文献
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基于车辆系统动力学分析与最优化设计,提出了混合多目标客车悬架系统优化的数学模型。以车辆乘坐舒适性、结构空间、行驶安全性为优化目标,选择悬架系统的弹簧刚度和减振器阻尼作为优化参数,建立多目标优化函数。以四分之一车辆模型为例,采用最近发展起来的具有优良性能的多目标遗传算法NSGA-Ⅱ为优化方法来求全局最优解。通过比较优化前后的仿真结果,可以看出优化后客车的各项性能都有了不同程度的提高,表明该遗传算法在悬架参数优化方面具有较好的效果。 相似文献
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车辆悬架系统试验评价技术 总被引：4，自引：0，他引：4
提出了基于频域的分析处理方法。由于相位角分析法包含了悬架系统的阻尼特性,故运用最小轮荷利用率和最小相位角可客观地评价悬架系统性能。同时也提出了乘坐刚度和乘坐噪声隔离率两个悬架系统评价参数,用于评价悬架系统的乘坐性能和高频振动（噪声）传递特性,并就悬架系统参数、悬架结构型式、试验台特性等对悬架系统性能评价参数的影响进行了对比分析。 相似文献
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以麦弗逊悬架为载体,通过制定衬套及减振器试验方案进行台架试验,将衬套刚度及减振器阻尼特性赋予悬架模型,探究影响汽车悬架性能的悬架自身结构参数。针对悬架性能中的不足,对悬架K&C性能的影响因素(关键硬点位置和衬套刚度)进行灵敏度分析,探索有效的优化方法进行优化设计。通过对比优化前后的试验结果,验证了该优化设计方法的可靠性,初步形成一套完善的悬架系统优化设计体系,为研究整车与悬架的匹配关系,实现悬架高水平开发提供参考。 相似文献
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为研究公路车辆对道路的破坏性,采用虚拟样机技术,基于多体系统动力学理论,建立能反应4轮随机路面时域输入的车辆系统虚拟样机,根据行使平顺性和道路友好性各自评价指标采用ADAMS软件对悬架参数进行优化,分析了悬架刚度阻尼对道路友好性的影响,通过比较优化前后的车辆对道路的动载荷,提出了有关车辆悬架设计与使用方面的有益建议。 相似文献
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以提高汽车行驶平顺性、操纵稳定性和安全性为目点,建立了半车三自由度汽车转向与主动悬架的综合模型,采用基于小波理论的最小均方(LMS)算法对转向与主动悬架集成系统进行控制。计算结果表明,采用LMS控制的转向与主动悬架集成系统使汽车行驶平顺性和操纵稳定性比被动系统明显改善,有效地提高了汽车综合性能;同时LMS能自动调整权系数,且控制算法简单,便于工程应用。 相似文献
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为改善传统被动悬架的动力学性能,回收悬架振动能量,设计了一种半主动混合悬架系统。建立1/4车动力学方程,分别研究馈能回路处于Boost模式和Buck模式时馈能回路内电流的变化情况,并分析MOS管占空比对直线电动机电磁阻尼力的影响。在此基础上,引入基于天棚和地棚混合控制的半主动控制策略。提出半主动控制参考力的概念,并运用粒子群算法确定其最优控制参数。通过对不同工作模式下电路电流的追踪,达到对电动机电磁阻尼力实时控制的目的。接着运用Simulink仿真搭建混合悬架系统模型,分别进行动力学性能、馈能性能以及电流跟踪控制效果对比。仿真结果表明,半主动混合悬架能够在改善车辆动力学性能的同时回收部分振动能量,所设计的半主动控制器对电流有较好的控制效果。最后,进行台架试验,通过对比试验结果验证了仿真结果的正确性。 相似文献
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基于最优控制的四自由度汽车主动悬架控制器 总被引：6，自引：2，他引：4
为改善某皮卡车悬架的性能,在该车四自由度1／2车体被动悬架的模型上并联控制器,并利用最优控制理论,采用一种新的控制算法对该控制器进行设计,建立了并联式主动悬架的理论模型。计算机仿真表明,与被动悬架相比较,采用所设计控制器的并联式主动悬架系统的汽车平顺性、车轮地面附着性有明显的改善。 相似文献
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大功率轮式拖拉机质量大、车身重心高,在高速运输作业时受路面不平度影响,易产生剧烈的颠簸振动,直接影响拖拉机操纵稳定性和行驶平顺性,甚至危及行驶安全。基于此,综合考虑大功率轮式拖拉机车身振动加速度与悬架动挠度的变化及悬架系统充放油过程中的非线性控制等问题,提出了适用于大功率轮式拖拉机前桥悬架减振系统的设计与控制方案。首先,设计了前桥悬架减振系统,建立了带前桥悬架的1/4拖拉机振动模型;其次,在充分考虑前桥悬架控制系统特点的基础上,建立了基于参考天棚-地棚模型的分层控制算法,构建了Matlab/Simulink仿真模型,并与常规PID算法对比分析,结果表明分层算法的控制性能优于常规PID控制;最后,搭建了前桥悬架系统硬件在环仿真平台和室内试验平台,开展了悬架减振控制策略和控制效果的试验验证。试验结果表明,基于参考天棚-地棚模型的分层控制算法能快速调整控制参数,所设计悬架系统的车身振动加速度均方根降低至2.36 m/s2左右,较被动悬架下降55.8%,同时悬架动挠度的均方根被限定在较小范围内,明显优于被动悬架系统,满足大功率轮式拖拉机前桥悬架的减振需求,且试验结果与仿真... 相似文献
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为研究主动悬架的控制算法,采用基于BP神经网络的一种自适应PID控制算法来搭建主动悬架控制系统。以某轿车车型为例,在Simulink软件中建立了以随机路面不平度激励作为系统输入的七自由度整车主动悬架仿真模型。将车身垂向加速度均方根、俯仰角加速度均方根、侧倾角加速度均方根作为主动悬架性能的评价指标进行时域及频域分析。由仿真结果可知,相比于传统的被动悬架,运用该控制算法的主动悬架可显著提升汽车的行驶稳定性与舒适性。 相似文献
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车辆防抱制动系统与主动悬架联合控制 总被引：16，自引：6，他引：16
提出了车辆防抱制动系统与主动悬架联合控制的策略：法车辆制动时，主动悬架控制系统不再以乘坐舒适性为主要控制目标，而是作为调节轮胎法向反力变化的工具，使得轮胎法向反力在车轮滑移率达到最优时也达到最大值，从而获得最大地面制动力。结合7自由度非线性车辆模型，考虑轮胎动态特性的影响，利用基于滑模变结构控制理论联合控制策略进行了车辆制动模拟试验。试验结果表明，车辆采用防抱制动系统与主动悬架联合控制，在保证车辆制动稳定性的同时充分利用路面提供的最大附着系数，获取最大地面制动力，从而显著提高了车辆制动性能。 相似文献
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车辆悬架系统物理模型的建立和平顺性试验 总被引：1，自引：1，他引：1
利用相似理论建立了5t平头柴油车二自由度1 /4悬架系统的精确物理模型,在试验系统硬件和软件设计的基础上,对悬架模型进行了平顺性试验研究,并根据系统参数时变的特点,利用Fuzzy控制方法对系统进行控制并与传统的控制方法如PID的控制效果进行了比较;本文的研究为半主动悬架及其控制技术的进一步研究提供了一种简单可靠的思路。 相似文献
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在建立了汽车主动悬架与转向系统集成控制模型的基础上,应用LQG控制理论,设计了汽车主动悬架与转向系统LQG集成控制器,并进行了试验仿真,实现了对质心侧偏角、车身横摆角速度、车身垂直加速度、车身俯仰角的集成控制。与被动悬架和转向系统、主动悬架与转向系统单独控制相比,汽车的平顺性、操纵稳定性和安全性都有了显著改善,为汽车底盘集成控制研究提供了依据。 相似文献