汽车半主动座椅悬架自适应模糊神经滑模控制

针对含有人体模型的5自由度座椅悬架系统,设计一种基于自适应模糊神经网络(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System,ANFIS)的滑模控制器(ANFIS-SMC)。首先,设计一种时变滑模面,通过调整其斜率使系统状态点快速到达滑模面,从而提升系统控制速度;其次,通过ANFIS对切换增益在线调节,用切换项消除干扰,实现控制器在复杂多源干扰下精确控制;最后,仿真验证采用双曲正切函数代替切换项中的符号函数,使得输出更连续,有效降低抖振。仿真结果表明:该控制器能有效提高系统的跟踪性能和响应速度,对不确定性干扰具有较好的鲁棒性,带有该控制器的座椅悬架乘坐舒适性明显改善。

汽车半主动座椅悬架主要参数优化研究

半主动座椅悬架能有效改善驾驶平顺性,减少人体垂向振动,提升车内驾乘人员的乘坐体验.其中,半主动悬架的初始性能参数对悬架性能起到决定性作用.为此,本文针对半主动座椅悬架的初始性能参数(弹簧刚度和阻尼系数)的优化问题展开研究,在使用了随机路面模型、六自由度半车模型的基础上,以优化前后座椅垂向加速度之比作为适应度函数,利用遗传算法对半主动座椅悬架的刚度及阻尼系数进行优化.最后,利用MATLAB软件对优化结果进行仿真分析.结果表明,经算法优化后,座椅垂向加速度的均方根减少了16.4%,最大值下降了11.3%;座椅相对位移的均方根减少了36%,最大值下降了39.2%.

车辆半主动座椅悬架滑模变结构控制

针对三自由度的车辆座椅悬架模型,以近似天棚阻尼系统为参考模型,运用滑模变结构方法设计了半主动座椅悬架的滑模控制器.首先将实际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的参数,根据滑模控制理论推出滑模面上的等效控制力,再选择等速趋近律确定实时控制阻尼力.仿真结果表明在时域和频域中,该滑模控制器性能较稳定,较被动及PID控制的座椅悬架系统其减振效果得到明显改善,具有较好的鲁棒性和跟踪性能.

馈能式磁流变半主动座椅悬架特性研究

针对传统汽车座椅舒适性较差及半主动座椅耗能大的缺点,提出了1种基于压电结构的馈能式磁流变半主动座椅悬架的设想,分别建立了基于1/4车辆的三自由度座椅悬架模型和压电悬臂梁能量回收模型,通过试验得到磁流变座椅减振器的力特性曲线。对馈能特性进行仿真和试验,仿真结果表明,汽车行驶车速为60km/h时,单个压电悬臂梁的馈能功率为0.704 6W,总馈能功率为46.79 W,馈能效率为29.74%,试验结果表明,单个压电悬臂梁馈能功率为0.546 5 W,验证了馈能结构的可行性。

车辆半主动座椅悬架自适应模糊滑模控制

针对含有人体模型的五自由度半主动座椅悬架系统,设计一种基于趋近率的滑模控制器。通过引入自适应控制算法,对系统模型简化过程中产生的扰动及外界干扰进行估计,并在简化模型的基础上采用模糊算法,对滑模控制中趋近速率参数进行优化,在保证趋近速率的同时,提高系统的鲁棒性;采用双曲正切函数替代切换项中的符号函数使得系统在切换过程中更加连续,有效降低滑模控制中的抖振问题;根据Lyapunov稳定判据证明了系统的鲁棒稳定性。数值仿真表明,采用该控制器的座椅悬架较采用PID控制及被动控制的座椅悬架减振效果得到了明显改善,C级路面上时座椅悬架振动加速度值相较于PID控制与被动控制的座椅悬架分别下降25.1%与57.2%,冲击工况下分别下降16.9%与63.7%,并具有较好的跟踪性能。

基于磁流变阻尼器的半主动车辆座椅悬架模糊控制研究

设计基于磁流变阻尼器的半主动车辆座椅悬架系统的模糊控制器。用ADAMS对系统建立三维多刚体动力学模型,用MATLAB设计系统模糊控制器,并联合两者对整个系统进行仿真。仿真和台架试验结果表明,模糊控制策略能使该系统较好抑制垂直振动加速度,提高乘坐的舒适性。

半主动座椅悬架径向基函数神经网络滑模控制

针对3自由度1/4车座椅悬架模型,采用滑模变结构控制(Sliding Mode Control,SMC)的方法设计了应用在半主动座椅悬架的控制器,运用径向基函数神经网络对SMC进行优化。在Matlab/Simulink下进行仿真,仿真结果表明,采用神经网络的优化方法与传统的SMC方法相比,使实际被控对象不仅保证了系统的稳定性,提高了乘坐的舒适性,而且有效地抑制了系统的"抖振"现象。

车辆磁流变半主动悬架开关-最优控制

根据座椅悬架的动力学特性,建立3自由度半主动座椅悬架模型,将已经参数辨识的磁流变阻尼器可调Sigmoid力学模型应用于该半主动座椅悬架系统。针对基于现有的最优控制所计算的最优控制力超过磁流变阻尼器输出范围的问题,提出一种开关-最优控制策略,通过最优控制、磁流变阻尼器可调Sigmoid力学逆模型、开关控制等得到最优控制电流,最后求得更加适宜的最优控制力。以随机路面作为激励,分别对被动悬架系统、最优控制半主动座椅悬架系统、开关-最优控制半主动座椅悬架系统进行仿真分析。仿真结果表明:所提出的开关-最优控制策略可以降低路面的冲击,改善座椅的性能指标,提高极限阻尼力输入时的控制效果。

车辆磁流变座椅悬架模糊控制的研究

为提高货车、工程车辆等座椅的减振性能,采用磁流变阻尼器代替座椅悬架中的被动阻尼器,构建半主动车辆座椅悬架系统。针对此系统建立七自由度"人体-座椅-车辆"动力学模型,并为该系统设计模糊控制器,同时在随机路面激励下对于该系统进行仿真分析。仿真结果表明模糊控制能够使系统较好地抑制垂直振动加速度,提高乘坐的舒适性。

基于磁流变技术的车辆座椅悬架减振研究

利用磁流变液变阻尼和磁流变弹性体变刚度的特点,提出可应用于工程车辆座椅的磁流变阻尼器和磁流变弹性体并联的结构方案,建立5自由度的"人体-座椅"动力学模型。针对该模型运用改进的单神经元自适应PID控制策略,通过仿真验证座椅悬架和控制策略的有效性。仿真结果显示、基于磁流变变阻尼变刚度结构的座椅悬架较只基于变阻尼的座椅悬架振动减少约35%,有效地提高乘坐舒适性。

基于磁流变阻尼器的座椅悬架专家PID控制研究

为提高货车、工程车辆等座椅的减振性能,采用磁流变阻尼器代替座椅悬架中的被动阻尼器,构建半主动车辆座椅悬架系统。针对此系统,利用Adams建立了车-椅-人七自由度的三维多刚体动力学模型,使用Matlab设计了基于专家PID的控制器,并对整个系统进行Adams和Matlab的联合仿真。仿真结果表明专家PID控制策略能使系统较好地抑制垂直振动加速度,提高乘坐的舒适性。

磁流变液技术在车辆座椅悬架系统中的应用

对被动悬架、主动悬架和半主动悬架3种悬架进行了对比分析,介绍了磁流变液技术及半主动座椅悬架磁流变阻尼器和半主动座椅悬架及减振控制系统。应用磁流变技术的车辆半主动座椅悬架具有功耗少、体积小、频响宽、阻尼力大、适应面大、动态范围广和可主动控制等优点。因此,尽快将磁流变技术应用到座椅悬架中实现规模化势在必行。