大型喷杆喷雾机钟摆式主被动悬架自适应鲁棒控制分析

在国民经济迅速发展的大时代背景下,大型喷杆喷雾机钟摆式主被动悬架自适应鲁棒控制分析一直是社会广泛关注的热点话题之一。基于此,本文首先说明了喷杆式喷雾机结构及相关内容,在悬架系统动力学建模方法后;其次对控制器设计与性能进行论述,最后进行了试验分析,希望能够给同行提供一定的参考价值。

大型喷杆喷雾机钟摆式主被动悬架自适应鲁棒控制研究

针对大型喷雾机喷杆钟摆式主被动悬架系统存在的参数不确定性和随机干扰导致控制精度低、稳定性差的问题,对基于模型补偿的自适应鲁棒控制算法进行研究。建立了钟摆式主被动悬架的非线性动力学模型和调节机构几何方程,基于模型设计了自适应鲁棒控制器,综合悬架系统和电液位置伺服系统模型中存在的参数不确定性,同时兼顾系统未补偿的摩擦力和外部扰动等不确定非线性因素,通过理论分析和试验证明,在同时存在模型参数不确定和不确定非线性的情况下,设计的控制器可以保证系统输出跟踪控制的暂态性能和稳态精度。以单出杆液压作动器驱动的28 m大型喷杆主被动悬架为例,借助建立的大型喷杆悬架半实物仿真平台进行了控制算法的试验验证,并使用Stewart六自由度运动平台模拟底盘的运动干扰,与反馈线性化控制器、鲁棒反馈控制器、PID控制器进行了试验对比,结果表明,设计的基于模型补偿的自适应鲁棒控制器最大跟踪误差0.148°,而反馈线性化控制器最大跟踪误差0.201°,鲁棒反馈控制器最大跟踪误差0.51°,PID控制器最大跟踪误差0.48°。设计的控制器在同时存在参数不确定性和扰动的情况下,使用较小的反馈增益能够保证渐进跟踪性能和稳态跟踪精度。

新型主-被动悬架式星球车垂直越障性能分析

针对现有星球车移动系统因摩擦系数需求较大而制约其越障能力的问题,提出一种摩擦系数需求较小、越障能力强大的新型主-被动悬架式六轮移动系统构型。该移动系统采用双差动连杆悬架机构连接前后两节的三对车轮,具有被动、半主动和主动三种行驶运动模式。建立星球车的运动学和准静力学模型,对三种模式的垂直越障性能进行了分析,获得了实现越障车轮所需的摩擦系数,并以此作为评价指标,对所设计的星球车移动系统和其它典型星球车移动系统的越障性能进行了对比讨论。建立了所设计的星球车移动系统的虚拟样机模型,校验了其半主动和主动模式的垂直越障性能。计算与仿真结果表明,所设计的新型主-被动悬架式星球车半主动模式的垂直越障能力与摇臂-转向架式悬架星球车相当,主动模式的垂直越障能力相较于摇臂-转向架式悬架星球车有显著提升。

基于LQG最优调节器理论的车辆悬架分析及仿真

文章建立了不平路面激励模型和带单轮的1/4车辆振动模型,旨在分析LQG控制器算法对于悬架性能的影响,并对车辆悬架进行综述。对不平路面激励模型进行了仿真,证实了该模型在模拟路面情况的有效性。用MATLAB对振动模型进行了仿真,通过选用不同的加权系数,得到了主动悬架在白噪声激励下的不同振动情况,说明加权系数的确定对LQG调节器的影响,并提出了一种确定LQG控制器加权系数的方法。通过主、被动悬架的幅频特性曲线对比分析,得到了LQG控制器确实可以有效改善悬架系统的性能,主动悬架的工作性能优于被动悬架的结论。