“惯容器-弹簧-阻尼”悬架系统正实综合研究

为了设计一种以舒适性为导向的车辆悬架结构,基于无源系统理论和LMI线性矩阵不等式方法,设计了正实鲁棒控制器,以车身加速度均方根值为乘坐舒适性指标,将求解悬架结构的问题归结为求解正实鲁棒控制器的问题,利用遗传算法结合LMI算法解BMI双线性矩阵不等式求解该问题,然后将得到的正实阻抗传递函数用弹簧、阻尼、惯容器(Inerter-Spring-Damper,ISD)物理实现出来。结果表明,与传统被动悬架相比,综合出来的ISD悬架能够显著改善车辆的乘坐舒适性和行驶安全性。

四阶凸组合的鲁棒严格正实综合

证明了对于两个四阶多项式α(s)与b(s),其凸组合的Hurwitz稳定性是存在多项式c(s)使c(s)/α(s)与c(s)/b(s)同时严格正实的充分必要条件.这一结果对于参数摄动控制系统的严格正实综合有重要意义.

新型车辆机电悬架的正实优化与性能分析

含有惯容器、弹簧和阻尼器三类机械网络元件组成车辆悬架系统由于元件众多,难以实现工程应用。针对上述问题,基于机电相似性理论,提出一种车辆机电悬架的参数优化设计方法,在综合考虑汽车行驶过程中垂向运动和俯仰运动的四自由度车辆机电悬架半车动力学模型基础上,探索应用机电惯容器的新型车辆机电悬架对汽车动态性能的提升效果。对于车辆悬架的多参数多约束优化问题,在考虑传递函数正实性和悬架动态性能约束的条件下,采用改进的粒子群算法对三种不同模式的车辆机电悬架的主要参数进行优化求解,并利用机电惯容器与外端电网络进行网络综合被动实现。数值仿真结果表明:在单目标优化条件下,新型车辆机电悬架的车身加速度均方根值和俯仰角加速度均方根值分别降低了26.5%和18.3%,在同时考虑双目标优化条件下可降低15.5%和11.4%,所提出的车辆机电悬架的动态隔振性能比传统被动悬架有了显著的提高,为悬架设计方法提供了新思路。

车辆ISD悬架系统网络综合研究

为了寻找以舒适性为导向的新型悬架结构,基于无源系统理论设计正实鲁棒控制器,将悬架结构的求解问题转化为正实鲁棒控制器的求解问题,利用量子遗传算法和LMI算法求解该问题,得到正实阻抗传递函数并进行仿真分析。结果表明,网络综合得到的的ISD悬架能够显著改善车辆的乘坐舒适性和行驶安全性。