基于路面等级自适应的主动悬架LQG控制

为了解决车辆在混合等级路面时平顺性与操纵稳定性差的问题,提出了一种基于路面等级自适应的主动悬架LQG控制策略。根据路面功率谱密度与国际平整度指数的关系识别路面等级;以不同路面等级为阈值,确定三种控制目标;计算每次迭代后平均味道浓度判定值的方差确定迭代步长,解决了果蝇算法过早收敛和迭代次数过长的问题;在不同控制目标下设立了相应的适应度函数,并利用改进后的果蝇算法优化不同适应度函数下LQG控制的加权系数,以此提高混合等级路面下的控制性能。仿真分析了在不同等级路面下的悬架动态性能,并进行了道路实车试验。仿真结果表明:相比传统LQG控制,基于路面等级自适应LQG控制的悬架系统在A级路面下簧载质量加速度均方根值减小16.34%,在D路面下轮胎动载荷均方根值减小6.51%,在B级和C级路面下,簧载质量加速度和轮胎动载荷的均方根值分别减小9.59%、7.54%和11.32%、9.4%;试验结果与仿真结果基本一致。

路面等级和车速对报废弹药公路运输安全影响分析

在运输过程中,振动和冲击是影响报废弹药运输安全的主要因素。为有效解决报废弹药公路运输的安全问题,在建立三自由度车辆振动模型的基础上,利用虚拟激励法,对不同路面、不同速度下弹药箱加速度功率谱密度函数进行仿真分析,确定不同路面下报废弹药安全运输的行驶速度,可为部队组织报废弹药公路运输提供参考。

基于路面等级聚类识别及LQR权重动态最优的主动悬架控制研究

针对目前主动悬架LQR控制器的最优加权矩阵Q和R基本为定值,无法体现车辆以不同车速行驶在不同等级路面时对悬架性能要求的动态变化性,提出一种主动悬架LQR控制系统的最优加权矩阵Q能随路面等级不同而动态调整的控制策略。首先以双质量振动模型为研究对象,设计LQR多目标控制器,同时,采用支持向量机(Support vector machine,SVM)算法构建路面等级聚类识别系统,且综合考虑聚类识别准确性及计算消耗,得到SVM最优特征向量组合,实现路面等级的智能聚类识别;而后通过MATLAB-Isight联合仿真,为不同等级的路面设计满足不同约束条件的最优加权矩阵Q和R,从而根据识别出的路面等级对LQR控制器的加权矩阵实现动态切换。最后,通过一段由不同等级路面组成的随机路面激励仿真验证所提方法的有效性。结果表明:改进后的LQR控制器可针对车辆在不同等级道路行驶特点,动态调整悬架系统各目标权重,综合提高悬架系统性能。

高速公路路面等级评价的模糊决策

路面等级是进行高速公路主线控制的一个非常重要的依据,针对影响路面等级的一些因素,提出了基于模糊决策确定路面等级的方法,描述了路面等级评价决策的影响因素,建立了决策模型,确定了各影响因素的权重和各因素对路面等级评价的隶属度函数,最后给出了实例。

基于车辆振动响应反向分析的路面等级辨识方法

提出一种利用希尔伯特黄变换和概率神经网络进行车辆振动响应反向分析的路面等级辨识方法,为主动悬架控制提供有效信息。建立车辆模型和随机输入路面模型,利用希尔伯特黄变换对不同等级路面下的车辆振动响应仿真数据进行分解变换,得到车辆振动响应的瞬时能量;提取瞬时能量的敏感特征参数,利用概率神经网络训练路面分类器,确定路面等级与特征参数范围的映射关系,完成路面等级分类器的设计;利用加速度传感器采集车辆在典型路面下的振动响应数据,提取试验数据的特征参数,并将其输入到训练完成的路面分类器中,实现试验路面等级辨识。辨识结果表明,基于车辆振动响应的反向分析法,结合希尔伯特黄变换和概率神经网络,可以实现对车辆当前行驶路面等级的辨识。

基于多传感器信息融合的路面等级识别研究

针对车辆行驶路面等级识别的问题,通过采集与融合多种传感器的信号数据,提出一种基于小波包和经验模态分解(EMD)协同信号处理方法.通过最大相关最小冗余(MRMR)算法对特征子集进行优化,优质特征子集将进入概率神经网络分类器(PNN)与随机森林分类器组成的级联分类器进行训练与测试,得到最终路面等级分类结果.仿真结果显示,与使用单一传感器进行路面等级识别相比,分类结果正确率得到有效提高.

基于惯性基准的路面等级评价

路面等级是车辆平顺性和操控稳定性等性能的重要影响因素,本文以惯性基准为基础的非接触式评价方法为主要研究对象。首先引入惯性导航系统,解决了惯性基准指向不稳定的问题,并使用卡尔曼滤波进行数据融合,准确得到了路面不平度功率谱密度;在此基础上,结合人体器官和车辆零部件的敏感频率,提出了评价路面等级更合理的空间频率范围。最后通过试验,验证了该方法的准确性和稳定性。该研究的实测数据可作为仿真汽车平顺性、操纵稳定性等试验的输入数据,也可作为道路模拟试验台的输入信号。

不同路面等级的矿用自卸车半主动悬架控制系统设计

阐述分数阶PID控制系统的设计,实现对半主动悬架进行控制。针对矿车悬架控制不能根据路面等级实时改变控制器参数的问题,使用混合模拟退火(SA)算法与粒子群(PSO)算法对不同等级路面下分数阶PID的控制参数进行优化。通过优化使评估环节的函数值达到最小,从而得出不同等级路面中相应的控制器最优参数组合,并进行仿真测试。

基于拖拉机动态参数的路面识别及计算研究

提出了一种基于拖拉机悬架动态参数的路面高程计算方法和路面等级识别算法。由于车轮与路面之间存在直接关系,可根据拖拉机悬架非簧载质量加速度逆向计算路面高程,并建立路面高程逆推导模型。利用BP神经网络算法进行路面等级识别,选取与路面等级之间存在直接关系的非簧载质量加速度、簧载质量加速度和车速3个参数为路面等级识别的依据,即BP神经网络的输入层节点。建立了拖拉机二自由度四分之一模型,并在MatLab/Simulink平台中搭建仿真模型,得到了在各类型路面为输入时的路面高程计算和路面等级识别情况。仿真结果表明:由逆推导模型计算得到的路面高程能很好地反映原始路面高程,且路面等级识别具有较高的计算精度。

高等级双层混凝土路面一次滑模摊铺成型施工技术应用分析

为探讨高等级双层混凝土路面一次滑模摊铺成型施工技术的应用要点,文章结合格鲁吉亚ZC6公路项目,对一次滑模摊铺成型施工技术应用要点进行分析,可知采用美国GUNTERT&ZIMMERMAN(G&Z)公司生产的S850型混凝土滑模摊铺机可有效消除原有单层滑模施工中因暗设传力杆和拉杆形成的钢筋附近孔洞,能够更好地保证混凝土路面施工质量,值得在类似工程中应用和推广。

考虑未知输入的主动悬架路面高程与等级识别研究

通过主动悬架的精确控制提高车辆乘坐舒适性与行驶安全性的基本前提是进行路面高程与等级识别。本文中设计了考虑未知输入的卡尔曼观测器,以获取路面高程信息;根据路面高程建立AR模型,得到路面功率谱密度,并求取兴趣频段内路面功率谱密度均方根值,实现了路面的等级分类。仿真分析了不同工况下路面高程估计方法和路面等级分类方法的准确性,并搭建了试验台架,验证了所提出路面高程估计方法和路面等级分类方法的有效性,为主动悬架的智能控制提供了必要条件。

粉煤灰修筑高等级混凝土路面裂缝损伤特性数值模拟分析

利用数值模拟方法分析粉煤灰修筑高等级混凝土路面裂缝损伤特性。制备粉煤灰质量分数分别为25%、35%、45%的试件1、试件2、试件3,将3种试件的参数输入到FLAC3D软件开展数值模拟,计算裂缝损伤演化及变量,获得粉煤灰修筑高等级混凝土路面裂缝损伤特性。数值模拟结果显示:粒径较小的超细粉煤灰能够延长初裂时间,产生的裂缝面积也更小,粉煤灰质量分数为35%的试件2裂缝面积最小,初裂时间最长,经过冻融循环及干湿循环处理后裂缝损伤度较小,且应变较大情况下仍旧能够保持较小裂缝损伤度;试件1和试件3的裂缝面积较大,初裂时间较短,受到冻融循环与干湿循环影响时裂缝损伤度较高,说明受到荷载影响,出现严重裂缝损伤。

高等级路面旧沥青混合料热再生分析

为了解高等级沥青路面的路用性能老化规律,并为其热再生利用提供数据基础,该文主要针对旧沥青的老化状况进行相应的再生剂选用,分析了旧集料的退化情况,并进行相应的调配。

不同等级路面下车辆行驶平顺性分析

路面不平是车辆振动的基本输入,不同随机路面输入下,车辆的平顺性差异较大。文中以某轻型车辆为例,分析了其悬架双质量模型的传递特性,推导了车身位移与路面激励位移的传递函数。最后,根据我国对路面不平度的8级分类标准,计算出了在不同等级随机路面输入下车辆系统振动响应的均方根值,反映了不同等级路面输入下车辆的平顺性。

高等级沥青路面结构研究综述

本文根据人—车—路—环境相互作用的系统分析,讨论了高等级沥青路面结构的现状、高速交通对沥青路面结构发展的影响及新型沥青路面结构。从沥青路面的功能角度研究了高等级沥青路面结构,并提出了一些需要进一步研究的问题。

高等级沥青路面雨水侵渗破坏的防治措施

渗入路面结构内部的雨水,是造成并加速沥青路面结构破坏的一个重要原因。该文综合考虑了设计、施工和养护等诸方面因素,提出了高等级沥青路面雨水侵渗破坏的一系列防治措施。

高等级路面施工机械化系统可靠性分析

以搅拌—运输—摊铺系统为例 ,先后建立了高等级路面施工机械化系统的马尔柯夫模型及有效度模型 ,进而对系统处于各种状态下的概率随工作时间的变化、系统有效度随失效率、维修率的变化分别进行了分析 ,最后得出为保证系统能够连续性流水线式施工作业 ,应适当降低各子系统的失效率 。

高等级路面施工的机械组合

本文介绍了施工机械的选择及机械组合原则。

高等级沥青混凝土路面施工机群的总体配备研究

讨论沥青混凝土路面施工机群的选型与配套,提出沥青混凝土搅拌设备、摊铺机、压路机生产率的计算方法及运输车辆的配置计算,并在施工工艺中加入了沥青混合料转运车,同时举例说明。

高等级公路路面建设中应注意的几个问题

路面是高等级公路的重要组成部分。路面作为道路直接与行车发生关系的“界面”,其工程质量具有特殊重要的意义。 现状和评述 1997年底,在全国已建成的高级、次高级路面公路的里程近47万公里,约占公路总里程的38％,其中高级路面达到10.6万公里。在已建成的近5000公里高速公路中,约75％采用了沥青混凝土路面,25％采用了水泥混凝土路面;在高级路面中,水泥混凝土路面已达6.9万公里。通过近二十年的努力。