工程车辆3-RPS座椅悬架半主动滑模控制

作     者：樊书伟 燕碧娟 叶伟 张文军 FAN Shuwei;YAN Bijuan;YE Wei;ZHANG Wenjun

作者机构：太原科技大学机械工程学院太原030024 

出 版 物：《噪声与振动控制》 (Noise and Vibration Control)

年 卷 期：2024年第44卷第3期

页      面：158-164页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 083002[工学-环境工程] 1204[管理学-公共管理] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 120402[管理学-社会医学与卫生事业管理(可授管理学、医学学位)] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52272401) 山西省重点研发计划资助项目(202102010101010) 

主　　题：振动与波 工程车辆 3-RPS并联机构 三维天棚控制 滑模控制 

摘      要：工程车辆处于恶劣的工作环境中,垂向单维度的被动减振无法满足实际需求。为解决该问题,依据可实现三维减振的3-RPS并联机构座椅悬架,提出一种新型三维控制策略。基于“座椅-人体三维振动数学模型,设计一种新的三维天棚控制模型,作为滑模控制的参考对象。设计滑模控制器,并根据Lyapunov稳定判据,对控制系统的稳定性进行分析判断。利用Simulink软件建立座椅-人体受振模型,对处于E、F、G级3种路面环境中,分别采用滑模控制以及被动控制模式的座椅的减振效果进行仿真对比分析。结果表明,相较于被动控制的座椅悬架,采用三维滑模控制的座椅悬架在垂直方向上的加速度下降率在38.88%至57.06%之间;俯仰方向上的角加速度的下降率在36.00%至54.89%之间;侧倾方向上的角加速度的下降率在49.58%至59.97%之间。且可有效降低垂直方向上的加速度峰值,对于冲击载荷减振性能良好。研究成果可为半主动多维减振座椅悬架控制策略的研究提供一定参考。