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基于分数阶磁流变液阻尼器模型的车辆悬架组合控制 被引量:8
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作者 张文静 牛江川 +1 位作者 申永军 温少芳 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2037-2046,共10页
磁流变液阻尼器的分数阶Bingham模型结构形式简单,而且可以更好地描述系统的滞回特性.建立了含有分数阶Bingham模型的单自由度1/4车辆悬架系统模型,利用磁流变液阻尼器对在路面简谐激励下的非线性车辆悬架系统进行振动控制.研究了含有... 磁流变液阻尼器的分数阶Bingham模型结构形式简单,而且可以更好地描述系统的滞回特性.建立了含有分数阶Bingham模型的单自由度1/4车辆悬架系统模型,利用磁流变液阻尼器对在路面简谐激励下的非线性车辆悬架系统进行振动控制.研究了含有分数阶Bingham模型的悬架系统在天棚阻尼半主动控制下的主共振响应,利用平均法得到了系统的近似解析解.求解了系统定常解的幅频响应方程,并根据李雅普诺夫稳定性理论得到了悬架系统的稳定性条件.通过绘制数值解和解析解的幅频响应曲线对比图,验证了近似解析解的正确性.利用簧载质量垂直方向的加速度均方根值分析了半主动控制对车辆乘坐舒适性的影响,发现天棚阻尼半主动控制策略在低频激励区域反而会降低车辆的乘坐舒适性.因此提出了一种被动控制与半主动控制相结合的组合控制策略,并分析了半主动控制参数对振动控制效果的影响.分析结果表明,该组合控制策略不但能够提高车辆的乘坐舒适性,而且能有效抑制悬架系统的主共振振动幅值. 展开更多
关键词 非线性车辆悬架 分数阶Bingham模型 主共振 平均法 组合控制
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车辆主动悬架系统的舒适性优化控制 被引量:7
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作者 袁海英 高远 +1 位作者 王雨涛 黄良玉 《计算机仿真》 北大核心 2018年第1期141-146,共6页
为提高非线性主动悬架系统控制性能,提出一种分数阶模糊控制与PID控制输出端并联结合的复合控制方法,利用分数阶模糊控制输出对PID控制进行补偿。研究根据1/4车非线性悬架模型,考虑路面冲击载荷作用,采用控制系统综合性能指标函数方法,... 为提高非线性主动悬架系统控制性能,提出一种分数阶模糊控制与PID控制输出端并联结合的复合控制方法,利用分数阶模糊控制输出对PID控制进行补偿。研究根据1/4车非线性悬架模型,考虑路面冲击载荷作用,采用控制系统综合性能指标函数方法,对分数阶次参数进行离线优化设计。复合控制方法具有算法简单、控制律计算量较少的特点,不仅能弥补PID控制自适应性差的不足,且可避免传统模糊PID参数在线整定优化控制方法中,因存在控制延迟导致实时控制悬架系统效果不佳的问题。不同等级路面和车速的仿真研究结果表明,与单一PID控制、整数阶模糊控制以及整数阶模糊PID复合控制这三种方法相比较,上述方法能获得更好控制效果,有效提高了车辆的乘坐舒适性。 展开更多
关键词 主动悬架系统 模糊控制 分数阶 复合控制
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路面连续减速带下汽车悬架的混沌振动分析 被引量:7
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作者 郑剑 梁山 +2 位作者 朱勤 李从刚 熊庆宇 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期132-137,共6页
针对汽车通过连续减速带时所产生振动,采用二自由度非线性悬架系统为研究对象,分析其混沌动力学行为,从而实现对系统混沌进行抑制。通过分析高速公路上特殊路段连续减速带的参数和设置方式,建立其静态激励模型和得出动态激励相关函数,... 针对汽车通过连续减速带时所产生振动,采用二自由度非线性悬架系统为研究对象,分析其混沌动力学行为,从而实现对系统混沌进行抑制。通过分析高速公路上特殊路段连续减速带的参数和设置方式,建立其静态激励模型和得出动态激励相关函数,以数值仿真研究了非线性汽车模型在此激励下的混沌振动,获得导致系统发生混沌振动的频率条件,及车速、减速带参数和混沌运动之间的关系。结果表明,在连续减速带路面的激励下,车辆有发生混沌运动的可能,可利用状态变量反馈进行混沌控制。 展开更多
关键词 汽车工程 混沌 数值仿真 非线性汽车悬架 减速带 反馈控制
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汽车非线性悬架系统的最优模糊复合控制策略研究 被引量:4
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作者 范健文 高远 +1 位作者 蓝会立 耿兆云 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第4期85-88,共4页
建立1/4车辆非线性悬架模型,分别设计非线性悬架系统的最优控制器和模糊控制器,提出一种具有耦合环节,最优控制与模糊控制并联结合的复合控制策略。该复合控制策略能实现不同控制方法优势互补,提高悬架系统的控制性能。仿真结果表明,在... 建立1/4车辆非线性悬架模型,分别设计非线性悬架系统的最优控制器和模糊控制器,提出一种具有耦合环节,最优控制与模糊控制并联结合的复合控制策略。该复合控制策略能实现不同控制方法优势互补,提高悬架系统的控制性能。仿真结果表明,在不同车速和等级道路行驶工况条件下,相比单一控制方法,该复合控制策略具有更好的控制效果,在提高车辆行驶平顺性和操纵稳定性方面具有明显优势。研究结果为汽车悬架系统的控制策略研究提供了一定的理论方法参考。 展开更多
关键词 非线性悬架系统 最优控制 模糊控制 复合控制
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汽车非线性悬架的最优分数阶PI~λD~μ控制 被引量:4
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作者 蓝会立 高远 周晓华 《广西科技大学学报》 2015年第4期42-48,共7页
为提高汽车乘坐舒适性和操纵稳定性,以二自由度非线性悬架系统为研究对象,以车身垂直加速度和悬架动挠度为控制量,设计非线性悬架系统的分数阶PI^λD^u控制器,通过遗传算法获取分数阶PI^λD^u控制器最优整定参数,仿真结果表明,在... 为提高汽车乘坐舒适性和操纵稳定性,以二自由度非线性悬架系统为研究对象,以车身垂直加速度和悬架动挠度为控制量,设计非线性悬架系统的分数阶PI^λD^u控制器,通过遗传算法获取分数阶PI^λD^u控制器最优整定参数,仿真结果表明,在多种行驶工况下,分数阶PI^λD^u控制比整数阶PID控制具有更加灵活的调节性能,能明显改善悬架综合性能,有效提高汽车行驶的平顺性和稳定性,为非线性主动悬架控制提供一种新方法. 展开更多
关键词 非线性悬架 分数阶PI^λD^u控制 最优控制 遗传算法
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基于微分几何的非线性汽车悬架模糊滑模控制研究 被引量:4
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作者 高远 许伟 蓝会立 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期266-271,共6页
文章建立了1/4车辆非线性悬架系统动力学模型,运用微分几何方法对非线性系统精确线性化,通过滑模趋近律设计模糊滑模控制策略,获得悬架系统的非线性反馈解耦控制器。控制器中的滑模面系数满足滑模运动等效方程的Hurwitz稳定判据,模糊控... 文章建立了1/4车辆非线性悬架系统动力学模型,运用微分几何方法对非线性系统精确线性化,通过滑模趋近律设计模糊滑模控制策略,获得悬架系统的非线性反馈解耦控制器。控制器中的滑模面系数满足滑模运动等效方程的Hurwitz稳定判据,模糊控制自适应调节切换控制增益实现削弱控制抖振效应和减少控制能耗。仿真结果表明:基于微分几何设计的模糊滑模控制器具有良好的控制性能,能有效降低车身垂直振动加速度、悬架动扰度和轮胎形变,改善了汽车行驶平顺性和安全性。研究结果为非线性汽车悬架的控制提供了有用的理论参考。 展开更多
关键词 非线性汽车悬架 微分几何 线性化 滑模控制 模糊控制
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拟周期激励下非线性半车模型的混沌振动研究 被引量:3
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作者 杨智勇 梁山 周桐 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2015年第1期110-113,118,共5页
为了克服单一频率路面激励下车辆悬架模型不能真实反映实际车辆的非线性动力学特性问题,建立了双频拟周期动态路面激励函数,并构建了4自由度非线性1/2车辆悬架模型.运用庞加莱图、相位图,功率谱密度分析了车辆4自由度非线性半主动悬架... 为了克服单一频率路面激励下车辆悬架模型不能真实反映实际车辆的非线性动力学特性问题,建立了双频拟周期动态路面激励函数,并构建了4自由度非线性1/2车辆悬架模型.运用庞加莱图、相位图,功率谱密度分析了车辆4自由度非线性半主动悬架模型通过凹凸不平路面时的动力学特性,得到了系统发生混沌振动时的激励振幅和振动特性,即车辆通过凹凸不平路面时的振动特性为:拟周期→过渡态→混沌态.同时通过调整弹簧刚度系数,有效抑制了混沌振动的发生.研究结果表明:双频拟周期激励下的4自由度非线性半主动悬架模型模拟更能接近实际情况,这有助于汽车悬架的设计和路面铺装设计. 展开更多
关键词 拟周期 非线性车辆 半主动悬架 混动振动
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基于线性控制参数的非线性汽车悬架最优控制 被引量:2
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作者 岳书常 许英姿 +3 位作者 刘灿昌 巩庆梅 任传波 周继磊 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第6期1372-1380,共9页
为研究非线性汽车悬架的振动控制问题,提出一种基于线性控制参数的最优控制方法。建立了两自由度悬架非线性动力学和数学模型,引入速度和位移线性控制参数,采用平均法导出悬架的主共振幅频响应特性,分析了激励幅值、非线性程度及控制参... 为研究非线性汽车悬架的振动控制问题,提出一种基于线性控制参数的最优控制方法。建立了两自由度悬架非线性动力学和数学模型,引入速度和位移线性控制参数,采用平均法导出悬架的主共振幅频响应特性,分析了激励幅值、非线性程度及控制参数的变化对共振幅值的影响。对悬架的稳定性进行分析,在保证振动方程存在稳定解的条件下,得到控制参数的取值范围。以悬架的衰减率和振动能量为目标函数,以控制参数取值范围为约束条件,利用最优化方法得到最优控制参数。研究发现,悬架的非线性振动特性受激励幅值和系统非线性程度的共同影响,在控制过程中速度控制参数起主要作用,当两种控制参数取得最佳值时,悬架共振峰值较无控制参数可衰减88%左右,且悬架的非线性振动特性得到消除。最后利用数值仿真,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 非线性汽车悬架 线性控制参数 平均法 衰减率 能量函数 最优控制
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