车辆半车半主动悬挂系统PSO-Fuzzy混合控制策略

为了提升车辆半车半主动悬挂系统模糊控制精度,研究了一种基于PSO寻优的Fuzzy控制算法。根据车辆半车半主动悬挂系统力学原理建立动力学模型,用2个Fuzzy控制器分别控制前后转向架二系悬挂中的磁流变阻尼器,以此设计Fuzzy控制策略。利用PSO算法对Fuzzy控制器的量化因子Ka、Kv及比例因子Ki进行优化,得到PSO-Fuzzy控制策略。MATLAB/Simulink仿真结果表明,相比Fuzzy控制,基于PSO-Fuzzy优化控制下的车辆半车半主动悬挂系统性能得到显著提高,取得了更好的控制效果。

基于特征结构配置的结构主动控制及仿真

考虑了具有最优控制的结构主动控制问题,目的是在系统满足闭环特性的前提下,设计状态反馈控制器使得系统性能泛函极小化。利用特征结构配置方法提供的自由度,给出了性能泛函的显示参数化表示,从而该问题转化为带有约束条件的优化问题,参与优化的变量仅为一组参量。并给出了求解该优化问题的算法,该算法直接基于结构系统矩阵,故其简单性为工程应用提供方便。地震作用下对三层剪切结构建筑模型进行仿真分析,结果表明所提结构主动控制方法的有效性。

车辆悬挂系统的鲁棒主动控制设计

基于特征结构配置参数化结果,提出了车辆悬挂系统的鲁棒主动控制设计方法,其目的是设计状态反馈控制律,使得闭环系统具有希望极点且使得干扰对系统的影响达到最小。此外,该方法直接基于车辆悬挂系统的参数矩阵,便于应用。最后,车辆悬挂系统的仿真实例,表明该鲁棒主动控制设计方法的简单性和有效性。

预见控制理论及应用研究进展

预见控制因其能够利用已知的未来目标信息或干扰信息来改善控制系统的性能,在众多实际工程领域得到越来越多的应用,正日益受到研究者的广泛关注.本文较全面概述了预见控制理论自20世纪60年代提出以后的发展状况,重点概述线性最优预见控制、线性鲁棒预见控制、非线性预见控制等相关理论的研究进展,并且总结预见控制在车辆主动悬挂系统、机电伺服系统、机器人、飞行器、电网发电系统等领域的应用现状.最后,总结了预见控制的研究成果,探讨了目前存在的主要问题并展望了未来发展方向.本文的综述旨在通过抛砖引玉,促进预见控制理论及应用的全面发展.

履带车辆电磁主动悬挂LQR控制研究

针对军用履带车辆悬挂系统对车辆行驶中的振动控制需求,采用了磁流变阻尼器与电磁作动器相复合的方式,引入履带车辆电磁主动悬挂,建立了悬挂动力学模型。采用滤波白噪声方法生成路面随机输入激励,并导出了悬挂系统状态方程,进而设计和仿真分析了LQR最优主动控制算法。研究结果表明,采用该控制方法对于提高履带车辆行驶的安全性和乘坐舒适性是可行的。在某型履带车辆上,当负重轮相对动载荷均方根值仅增加2.82%和悬挂动行程小于三分之一最大行程时,车体加速度均方根值能降低40.74%。

单轮车辆半主动悬挂系统的研究

应用最优算法得出了车辆半主动悬挂统计意义上的阻尼最优控制律,并提出了根据车体响应加速度范围进行三级阻尼最优控制的策略:这三级阻尼分别满足车辆的最优行驶平顺性、最优综合行驶性能和最优操纵稳定性。设计并研制了一套单轮车辆半主动悬挂阻尼的三级最优控制系统。两自由度模型试验结果表明该控制系统对模型的振动加速度响应及悬挂动行程响应有一定改善,能提高车辆的综合行驶性能。该控制系统简单、可靠,可推广到四轮车辆悬挂上。

履带车辆半主动悬挂控制系统设计与研究

本文根据履带车辆悬挂系统动力学模型的仿真分析和大量的台架实验,提出了履带车辆半主动悬挂最优阻尼的控制策略,根据半主动悬挂系统控制对象的特点,本文提出"管理集中、控制分散"的分布式控制方案。对履带车辆半主动悬挂控制系统进行了硬件、软件构架的创新性的设计,并将研究成果用于工程应用,实验表明本文设计的控制系统实现简单,控制有效,并且可靠性高,可以有效的改善车内振动环境,提高车辆的机动性,具有推广价值。

车辆悬挂系统的主动优化控制器设计及仿真

基于特征结构配置参数化结果,提出了车辆悬挂系统的主动优化控制器设计方法。该方法直接基于车辆悬挂系统的参数矩阵,便于工程应用。车辆悬挂系统的仿真实例表明所提主动优化控制器设计方法简单且有效。

基于微粒群算法的汽车底盘控制系统集成优化

为了消除汽车底盘集成系统机械与控制系统间的耦合,该文首先建立了汽车悬架与制动系统动力学模型,分别设计了主动悬架和防抱死制动系统的子控制器和该系统的集成协调控制器。针对传统汽车底盘集成系统的机械与控制参数采用串行设计容易失去全局最优性能的特点,提出一种基于微粒群优化算法的参数的集成优化方法,以集成系统机械与控制参数为优化变量,以反映汽车动力学综合性能为目标函数,编制了集成优化程序进行了优化仿真计算。仿真结果表明：汽车底盘集成系统经过参数优化后,汽车的俯仰角加速度较优化前减小,表明汽车乘坐舒适性得到改善;汽车制动时制动距离、前后轮动载荷均有明显减小,表明汽车制动的安全性显著提高。最后改变汽车的部分机械结构参数和全部控制参数进行实车试验,试验结果表明：汽车底盘集成控制系统经过优化后,汽车的前、后轮动载荷分别降低了34.2%和32.1%,汽车制动时制动时间和制动距离分别降低了2.31%和4.5%,汽车制动时俯仰角加速度响应降低了15.1%,汽车主动安全性及汽车舒适性均得到了不同程度的改善和提高。优化设计方法对改善汽车底盘主动安全性具有重要参考意义。

汽车主动悬架系统的离散最优控制

为改善汽车乘坐舒适性和操作性,研究1/4汽车主动悬架系统的离散最优控制问题,给出汽车主动悬架系统的离散化模型,并通过引入路面扰动补偿向量,给出悬架系统的有限时域前馈反馈最优控制律.通过求解矩阵微分方程得到扰动补偿向量.该控制律容易实现,对由路面引起的振动有明显的抑制作用.