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基于多目标遗传算法的主动悬架滑模控制器设计 被引量：5
1
作者 高坤明 秦志昌 +2 位作者 郭宗和 马驰骋 马迎坤 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第3期106-112,共7页
为提高车辆的乘坐舒适性和行驶稳定性,针对主动悬架的车身垂直加速度、悬架动行程和轮胎动载荷性能冲突,以及考虑参数不确定与外界干扰带来的鲁棒性问题,本文拟采用滑模控制方法对汽车非线性主动悬架进行主动减振控制研究,并结合多目标... 为提高车辆的乘坐舒适性和行驶稳定性,针对主动悬架的车身垂直加速度、悬架动行程和轮胎动载荷性能冲突,以及考虑参数不确定与外界干扰带来的鲁棒性问题,本文拟采用滑模控制方法对汽车非线性主动悬架进行主动减振控制研究,并结合多目标遗传算法对滑模控制器进行多目标参数优化.首先,根据1/4车辆主动悬架系统模型利用Lyapunov稳定性理论进行滑模控制器设计;其次,基于滑模控制到达条件和滑模面的稳定条件,结合Hurwitz稳定判据选择合适的滑模面参数;然后,为改进滑模控制方法中按经验选取参数时的不足,采用多目标遗传算法对滑模控制器参数进行多目标优化;最后,进行数值仿真模拟.仿真结果表明,采用多目标遗传算法对滑模控制器进行参数优化后显著地改善了汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性,对汽车非线性主动悬架的减振控制起到了一定的推动作用. 展开更多
关键词 非线性主动悬架 滑模控制 Hurwitz判据 遗传算法 多目标优化设计
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主动悬架非线性滑模容错控制研究 被引量：4
2
作者 刘树博 周焕银 +2 位作者 罗先喜 邓文娟 余颖 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2016年第3期293-297,共5页
以1/4车非线性主动悬架模型为研究对象,针对未知的作动器故障,提出了一种滑模容错控制方法。选取合适的滑模面,以保证悬架系统的隔振性能。在无需掌握系统的非线性及作动器故障信息的前提下,基于Lyapunov稳定性理论设计滑模容错控制律,... 以1/4车非线性主动悬架模型为研究对象,针对未知的作动器故障,提出了一种滑模容错控制方法。选取合适的滑模面,以保证悬架系统的隔振性能。在无需掌握系统的非线性及作动器故障信息的前提下,基于Lyapunov稳定性理论设计滑模容错控制律,使其切换增益能实现自适应调节以消除故障影响。最后,通过理论推导证明了该控制律能够满足悬架系统的硬约束要求。仿真结果表明,基于容错控制律设计得到的主动悬架系统,在作动器出现故障的情况下,有效改善车辆乘坐舒适性,体现出了较好的容错性。 展开更多
关键词 非线性主动悬架 滑模容错控制 自适应调节
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基于强化学习的非线性主动悬架系统的最优控制
3
作者 张皓涵 崔明月 《烟台大学学报（自然科学与工程版）》 CAS 2023年第4期384-392,共9页
为了改善车辆性能和乘客舒适性,针对带有非线性阻尼的1/4汽车主动悬架系统,提出了一种基于在线迭代算法的最优控制策略。首先根据所建立的非线性模型给出了合理的代价函数,并利用最优控制理论设计了初始最优控制策略。然后为了处理求解... 为了改善车辆性能和乘客舒适性,针对带有非线性阻尼的1/4汽车主动悬架系统,提出了一种基于在线迭代算法的最优控制策略。首先根据所建立的非线性模型给出了合理的代价函数,并利用最优控制理论设计了初始最优控制策略。然后为了处理求解HJB方程的困难,借助于强化学习的Actor-Critic框架构造了一种新颖的策略在线学习HJB方程的近似解,同时为提高系统的鲁棒性,在Actor-Critic更新率中增加了泄漏项。最后通过稳定性分析表明所提策略可通过调节参数使状态收敛到零的充分小邻域,同时使代价函数达到最优。 展开更多
关键词 非线性主动悬架 强化学习 最优控制 Actor-Critic算法
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非线性主动悬架自适应滑模反步控制研究
4
作者 赵培通 陈培苑 +1 位作者 桂永建 严天一 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2023年第4期35-40,50,共7页
针对主动悬架系统非线性特性和系统参数不确定性的问题,提出了一种非线性主动悬架自适应滑模反步控制算法。基于主动悬架非线性特性的问题,建立二自由度1/4非线性主动悬架模型。同时,在考虑主动悬架系统参数不确定性的条件下,在反步控... 针对主动悬架系统非线性特性和系统参数不确定性的问题,提出了一种非线性主动悬架自适应滑模反步控制算法。基于主动悬架非线性特性的问题,建立二自由度1/4非线性主动悬架模型。同时,在考虑主动悬架系统参数不确定性的条件下,在反步控制理论的基础上,结合滑模控制与自适应控制,提出了一种自适应滑模反步控制策略.为了验证本文所提出的自适应滑模反步控制器的控制效果,在Simulink中建立控制器仿真模型,对二自由度1/4非线性主动悬架进行仿真实验。仿真结果表明,与被动悬架相比,本研究所提出的控制策略,车身垂向加速度均方根值减小了70%左右,轮胎动变形均方根值减小了10%左右,结果表明车辆稳定性得到优化,不仅能够解决悬架系统参数不确定性问题,而且有效提高了悬架系统性能,改善了车辆运行过程中的平顺性和乘坐舒适性。该研究对主动悬架的控制研究具有重要意义。 展开更多
关键词 非线性主动悬架 自适应滑模反步控制 SIMULINK 平顺性评价指标
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基于模型参考方法的车辆非线性主动悬架反推控制 被引量：3
5
作者 庞辉 陈嘉楠 +1 位作者 梁军 陈英 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1761-1769,共9页
针对车辆悬架系统存在的参数不确定性,提出一种基于模型参考控制的车辆非线性主动悬架反推控制器设计方法。建立悬架系统非线性模型,引入高低通滤波器,根据悬架动行程改变高低通滤波器的通频带宽,设计一种理想的模型参考系统。在此基础... 针对车辆悬架系统存在的参数不确定性,提出一种基于模型参考控制的车辆非线性主动悬架反推控制器设计方法。建立悬架系统非线性模型,引入高低通滤波器,根据悬架动行程改变高低通滤波器的通频带宽,设计一种理想的模型参考系统。在此基础上,构造被控悬架系统与模型参考系统之间的车身位移和速度跟踪误差,基于反推控制方法和Lypaunov理论设计了误差跟踪反推控制器。通过仿真实验验证了所提出的误差跟踪反推控制器的有效性和跟踪精度。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 非线性主动悬架 反推控制 跟踪误差 模型参考控制
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基于多目标粒子群算法的主动座椅悬架滑模控制器设计 被引量：7
6
作者 高坤明 郭宗和 +1 位作者 马驰骋 秦志昌 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第29期319-326,共8页
为提高汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性,对车辆主动座椅悬架提出一种基于多目标粒子群算法的滑模控制器设计方法。首先,在建立三自由度1/4车辆主动座椅悬架系统模型的基础上设计了满足李雅普诺夫稳定性理论的滑模控制器;其次,基于滑模控... 为提高汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性,对车辆主动座椅悬架提出一种基于多目标粒子群算法的滑模控制器设计方法。首先,在建立三自由度1/4车辆主动座椅悬架系统模型的基础上设计了满足李雅普诺夫稳定性理论的滑模控制器;其次,基于滑模控制到达条件和滑模面的稳定条件结合Hurwitz稳定判据选择合适的滑模面参数;然后,以汽车悬架动挠度、轮胎动载荷和控制器控制力输出为约束,形成以座椅质心垂直加速度、座椅悬架动行程以及轮胎动位移为控制目标的多目标优化问题,对滑模控制器参数进行优化设计;最后,在MATLAB环境下基于多目标粒子群算法进行求解,并进行数值仿真模拟。仿真结果显示,经过多目标参数优化后各目标值明显减小,表明基于多目标粒子群算法的滑模控制器参数优化显著地改善了汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性,为汽车主动座椅悬架系统的研究提供了理论依据。 展开更多
关键词 非线性主动座椅悬架 滑模控制 Hurwitz判据 粒子群算法 多目标优化设计
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具有时滞反馈控制的非线性主动悬架系统的稳定性、分岔和混沌 被引量：7
7
作者 邵素娟 任传波 +1 位作者 荆栋 颜廷浩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期281-290,共10页
研究了具有时滞反馈控制的非线性主动悬架系统模型,该模型考虑了悬架弹簧和阻尼的非线性特性。运用广义Sturm准则推导了时滞无关稳定区域的临界增益和稳定性开关的临界时滞。在不同稳定性区间内选取参数组合进行数值模拟,验证理论分析... 研究了具有时滞反馈控制的非线性主动悬架系统模型,该模型考虑了悬架弹簧和阻尼的非线性特性。运用广义Sturm准则推导了时滞无关稳定区域的临界增益和稳定性开关的临界时滞。在不同稳定性区间内选取参数组合进行数值模拟,验证理论分析的有效性。在动力学方程的基础上,利用分岔图、庞加莱映射图和时域图,研究了在路面激励下的悬架系统的非线性动力学行为。结果表明,在增益系数和阻尼系数g~ζ1平面内存在一个小的参数区间来实现时滞无关稳定性,并且区间范围随着悬架阻尼系数的增加而增大。当受控系统不具有时滞无关稳定性时,系统会随着时滞的变化而发生稳定性切换,这些稳定性开关对应时滞跨越临界值时发生的Hopf分岔。数值仿真验证了理论分析的正确性。时滞作为分岔参数,观察到系统由准周期运动通往混沌运动的途径:准周期环面破裂。 展开更多
关键词 非线性主动悬架系统 时滞反馈控制 稳定性开关 分岔 混沌
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汽车主动悬架系统舒适性的分数阶ID优化控制 被引量：2
8
作者 高远 王雨涛 +1 位作者 文家燕 叶洪涛 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2016年第8期137-141,162,共6页
为提高汽车的乘坐舒适性,研究提出一种分数阶积分-微分(ID)优化控制方法。根据1/4车非线性主动悬架系统数学模型,采用控制系统频域方法设计出控制器参数,并分析了控制系统的稳定性和鲁棒性。为抑制实际悬架非线性环节和随机路面激励对... 为提高汽车的乘坐舒适性,研究提出一种分数阶积分-微分(ID)优化控制方法。根据1/4车非线性主动悬架系统数学模型,采用控制系统频域方法设计出控制器参数,并分析了控制系统的稳定性和鲁棒性。为抑制实际悬架非线性环节和随机路面激励对控制性能影响,仅对控制器的分数阶阶次参数进行离线优化搜索。上述方法能避免悬架系统在线优化控制方法中因存在控制延迟而导致实时控制效果不佳的问题,具有简单有效、易于工程实现的特点。主动悬架系统的控制仿真结果表明,在不同路面及车速工况下,相比整数阶比例-微分(PD)控制情形,上述控制方法均能获得更好的控制效果,且进一步减少人体敏感频率范围内的车身垂直振动加速度,提高了汽车乘坐舒适性。 展开更多
关键词 汽车 非线性主动悬架系统 分数阶 积分-微分控制 乘坐舒适性
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