检索结果-南通市图书馆

基于能量分析的自供能式电磁混合悬架分层协调控制

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振动与冲击 2023年第12期42卷 98-108页

作者：寇发荣李孟欣贺嘉杰许家楠武江浩西安科技大学机械工程学院西安710054

为了在保证减振性能的同时提高主动悬架的能量回收性能,提出一种基于电磁混合作动器的自供能式主动悬架系统,采用分层协调切换控制策略,包括上层控制器和下层控制器。在考虑电机损耗的情况下分析作动器的能量流动状态,得出自供能判据,... 详细信息

为了在保证减振性能的同时提高主动悬架的能量回收性能,提出一种基于电磁混合作动器的自供能式主动悬架系统,采用分层协调切换控制策略,包括上层控制器和下层控制器。在考虑电机损耗的情况下分析作动器的能量流动状态,得出自供能判据,设计下层非线性双闭环控制器通过馈能/供能电路实现对作动器的控制;根据对下层系统的分析,设计拥有主动、半主动、馈能3种模式的上层协调切换控制器。在MATLAB/Simulink环境中对控制策略有效性进行仿真验证,并分析电磁混合主动悬架性能,结果表明,所提出的悬架系统动态性能与无能量回收功能的主动悬架基本一致,且储能模块的平均功率小于0,符合自供能判据,在该控制策略下悬架系统可实现自供能。

关键词：电磁混合式悬架能量流动分析协调切换能量回收非线性双闭环控制

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1/4车辆电磁混合主动悬架容错控制

振动．测试与诊断 2022年第1期42卷 96-102,197页

作者：寇发荣武江浩景强强许家楠李孟欣西安科技大学机械工程学院西安710054

为了解决电磁混合主动悬架在发生故障时导致的系统失稳现象,设计了一种多模式切换容错控制策略。分别建立了1/4车辆二自由度悬架模型、直线电机数学模型及电磁阀减振器多项式模型。采用未知输入观测器对悬架状态进行估计,以悬架系统簧... 详细信息

为了解决电磁混合主动悬架在发生故障时导致的系统失稳现象,设计了一种多模式切换容错控制策略。分别建立了1/4车辆二自由度悬架模型、直线电机数学模型及电磁阀减振器多项式模型。采用未知输入观测器对悬架状态进行估计,以悬架系统簧载质量加速度为正常状态切换条件,以簧载质量加速度残差和稳定模块为故障状态切换条件,设计了一种多模式切换容错控制策略。仿真分析了多模式切换容错控制策略下悬架的动态性能,并开展台架试验。试验结果表明:在多模式切换容错控制下,簧载质量加速度均方根值相比故障状态降低31.35%;多模式切换容错控制策略可以实现悬架在正常状态与故障状态的模式切换,且悬架的动态性能得到改善。

关键词：主动悬架状态估计未知输入观测器容错控制模式切换

基于路面识别的电磁混合式悬架自适应模糊控制

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振动与冲击 2023年第2期42卷 303-311页

作者：寇发荣贺嘉杰李孟欣许家楠武大鹏西安科技大学机械工程学院西安710054

为改善不同路面等级上主动悬架动态性能与馈能特性适应性差的问题,设计了一种基于路面等级识别的电磁混合式悬架自适应模糊控制。采用天牛须搜索(beetle antennae search, BAS)算法优化了神经网络权值阈值,建立了BAS-BP(beetle antennae... 详细信息

为改善不同路面等级上主动悬架动态性能与馈能特性适应性差的问题,设计了一种基于路面等级识别的电磁混合式悬架自适应模糊控制。采用天牛须搜索(beetle antennae search, BAS)算法优化了神经网络权值阈值,建立了BAS-BP(beetle antennae search-back propagation)路面识别模型;设计了自适应模糊PID(proportional integral derivative)控制器,针对不同路面等级设计了三种目标函数并引入了主动力反馈调整论域;仿真分析了悬架动态性能与馈能特性,并进行了台架试验。仿真结果表明,相比于模糊PID控制,自适应模糊控制的悬架系统在A级、B级路面簧载质量加速度均方根值分别降低了13.28%、13.84%,在B级、C级、D级路面轮胎动载荷均方根值分别降低了9.09%、16.07%、15.54%,并实现了42.8 W的振动能量回收。试验结果表明,与仿真分析相比,各路面等级上时域、频域的相对误差均在16%以内,验证了仿真结果的正确性和系统的实用性。

关键词：电磁混合式悬架路面识别目标函数自适应模糊PID控制

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电磁混合主动悬架多模式协调切换控制

振动．测试与诊断 2023年第3期43卷 467-475,617,618页

作者：寇发荣武大鹏许家楠高建张宏武江浩西安科技大学机械工程学院西安710054

针对直线电机主动悬架输出力相对较小而影响减振性能的问题,设计了电磁混合主动悬架结构和多模式协调切换控制策略。首先,动态调整引力常数提升引力搜索算法的全局搜索能力和局部开发能力,解决了引力搜索算法易早熟收敛、陷入局部最优... 详细信息

针对直线电机主动悬架输出力相对较小而影响减振性能的问题,设计了电磁混合主动悬架结构和多模式协调切换控制策略。首先,动态调整引力常数提升引力搜索算法的全局搜索能力和局部开发能力,解决了引力搜索算法易早熟收敛、陷入局部最优的问题;其次,根据不同控制目标设立相应的适应度函数,利用改进后的引力搜索算法优化对应目标函数下线性二次型最优(linear quadratic gaussian,简称LQG)控制的加权系数;最后,分析并确定了电磁混合主动悬架在不同车速下的电磁阀最优控制电流,设计电磁混合主动悬架的电流切换控制器,仿真分析悬架的减振性能,并开展台架试验。仿真与试验结果表明:相比LQG控制,多模式协调切换控制的悬架系统低速时簧载质量加速度均方根值减小31.09%,高速时轮胎动载荷均方根值减小32.20%,中速时簧载质量加速度均方根值和轮胎动载荷均方根值分别减小25.28%和23.56%;多模式协调切换控制策略能有效提升车辆的平顺性和操纵稳定性。

关键词：主动悬架引力搜索算法多模式线性二次型最优控制

电动静液压主动悬架自适应Smith反馈时滞控制

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振动．测试与诊断 2022年第5期42卷 864-870,1030页

作者：寇发荣张海亮许家楠田海波彭先龙西安科技大学机械工程学院西安710054

为了提高电动静液压(electro hydrostatic actuator,简称EHA)主动悬架在时变时滞下的减振效果,提出了一种自适应Smith反馈时滞控制策略。首先,建立了含时滞的EHA主动悬架模型,根据时滞微分方程理论得到可控阻尼与临界时滞的关系,分析了... 详细信息

为了提高电动静液压(electro hydrostatic actuator,简称EHA)主动悬架在时变时滞下的减振效果,提出了一种自适应Smith反馈时滞控制策略。首先,建立了含时滞的EHA主动悬架模型,根据时滞微分方程理论得到可控阻尼与临界时滞的关系,分析了临界时滞下时滞对悬架系统动态特性的影响;其次,以遗传算法优化得到的最优时滞反馈系数及时滞量为补偿参考,采用自适应Smith反馈时滞控制对时滞主动力进行补偿;最后,仿真分析了自适应Smith反馈时滞控制策略下悬架的动态特性,开展了EHA主动悬架时滞控制台架试验。结果表明:自适应Smith反馈时滞控制下的悬架动态特性得到改善,有效降低了时滞对EHA主动悬架的影响。

关键词：电动静液压作动器主动悬架稳定性分析自适应时滞控制

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车辆电液馈能型互联悬架特性分析

机械科学与技术 2023年第3期42卷 367-374页

作者：寇发荣高建许家楠武大鹏刘朋涛西安科技大学机械工程学院西安710054

为了提高馈能悬架的能量回收效果及动力学性能,提出了一种车辆电液馈能型互联悬架结构。根据流量/压降之间的关系,建立了整车7自由度与电液馈能型互联悬架的耦合数学模型,通过正弦激励对车辆电液馈能型互联悬架进行阻尼特性和馈能特性... 详细信息

为了提高馈能悬架的能量回收效果及动力学性能,提出了一种车辆电液馈能型互联悬架结构。根据流量/压降之间的关系,建立了整车7自由度与电液馈能型互联悬架的耦合数学模型,通过正弦激励对车辆电液馈能型互联悬架进行阻尼特性和馈能特性仿真。以四轮随机路面为输入,分析悬架对车辆的平顺性、行驶稳定性的影响。结果表明:阻尼力、馈能功率与激励频率、幅值成正比,馈能功率波动与之成反比,馈能效率随幅值、频率增大而先增大后减小;随机路面下,与被动悬架相比,电液馈能型互联悬架的俯仰模式、侧倾模式均可以改善动力学性能的同时实现振动能量的回收。

关键词：互联悬架电液系统能量回收阻尼特性

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电动静液压作动器主动悬架力跟踪控制研究

中国机械工程 2017年第24期28卷 2964-2970页

作者：寇发荣王哲杜嘉峰李冬许家楠何凌兰西安科技大学机械工程学院西安710054

建立了1/4主动悬架和EHA主动悬架系统的数学模型,分析了EHA作动器中的无刷直流电机对该系统的影响。提出了一种基于主环LQG理想力控制器和内环电机电流控制器组成的力跟踪控制策略,设计了EHA主动悬架硬件控制器,并进行了仿真和台架试验... 详细信息

建立了1/4主动悬架和EHA主动悬架系统的数学模型,分析了EHA作动器中的无刷直流电机对该系统的影响。提出了一种基于主环LQG理想力控制器和内环电机电流控制器组成的力跟踪控制策略,设计了EHA主动悬架硬件控制器,并进行了仿真和台架试验。结果表明,力跟踪控制能够使电机输出的实际主动力接近理想主动力,改善了EHA主动悬架的动态特性,验证了所设计的控制策略和硬件控制器的可行性。

关键词：电动静液压作动器主动悬架力跟踪控制 LQG控制

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电动静液压主动悬架双滑模控制研究

中国机械工程 2019年第5期30卷 542-548,553页

作者：寇发荣许家楠刘大鹏张凯孙凯西安科技大学机械工程学院西安710054 陕西汽车集团有限责任公司西安710200

为了抑制电动静液压作动器(EHA)主动悬架作动器输出主动力的脉动,改善车辆的动态性能,提出了一种EHA主动悬架双滑模控制策略。建立了EHA主动悬架动力学模型,设计了基于模型参考的外环滑模控制器和电机内环滑模控制器,仿真分析了不同路... 详细信息

为了抑制电动静液压作动器(EHA)主动悬架作动器输出主动力的脉动,改善车辆的动态性能,提出了一种EHA主动悬架双滑模控制策略。建立了EHA主动悬架动力学模型,设计了基于模型参考的外环滑模控制器和电机内环滑模控制器,仿真分析了不同路面激励下该悬架的输出主动力特性和车辆动态特性,并开展了台架试验测试。结果表明,双滑模控制策略能够抑制电机输出主动力所产生的脉动,使实际输出主动力有效跟踪理想主动力,提高了EHA主动悬架的动态特性。

关键词：电动静液压作动器(EHA) 主动悬架双滑模控制模型参考台架试验

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车辆电动静液压主动悬架双滑模切换控制研究

车辆电动静液压主动悬架双滑模切换控制研究

作者：许家楠西安科技大学

学位级别：硕士

采用电动静液压（Electro-Hydro static Actuator）作动器的主动悬架随着使用年限增加或工作环境变化,会出现一种实际产生主动力小于所需主动力的失效现象,减弱主动悬架系统对地面激励的抑制效果,降低驾驶员和乘员的舒适性与操纵稳定性... 详细信息

采用电动静液压（Electro-Hydro static Actuator）作动器的主动悬架随着使用年限增加或工作环境变化,会出现一种实际产生主动力小于所需主动力的失效现象,减弱主动悬架系统对地面激励的抑制效果,降低驾驶员和乘员的舒适性与操纵稳定性。本文在提升主动悬架性能的基础上,考虑作动器失效现象,设计了一种双滑模切换控制策略,对电动静液压主动悬架进行控制研究。在分析电动静液压主动悬架结构组成与工作原理的基础上,建立了电动静液压主动悬架动力学模型与失效模型。设计了一种包含主动模式与失效模式的双滑模切换控制策略:在主动模式下,设计了一种双滑模内外环控制,包含基于模型参考的外环滑模控制和电机内环滑模控制;采用卡尔曼滤波状态估计算法,估计悬架系统各项状态变量的值,判断悬架作动器是否失效,当作动器发生失效后的失效模式下,通过卡尔曼滤波估计算法计算得到作动器失效因子,对输出主动力进行补偿;并提出了一种复合切换条件,提升控制策略在模式切换时的切换稳定性。在MATLAB/Simulink环境下对采用双滑模切换控制策略的电动静液压主动悬架进行仿真分析;最后在二立柱式振动台和数据采集系统的基础上,制作试验样机、振动试验所需的控制器与驱动器等,开展了悬架主动控制试验与失效补偿试验。仿真结果表明:在主动模式下,双滑模内外环控制策略可以大幅降低电动静液压主动悬架作动器输出力脉动;在失效模式下,能够进行模式切换,使电动静液压主动悬架性能恢复至与正常主动悬架相近的水平。试验结果表明:当悬架处于主动模式时,在正弦路面与随机路面激励下,与被动悬架相比簧载质量加速度分别降低37.86%和31.07%;在失效模式下,相比于失效因子为0.6的悬架作动器,簧载质量加速度下降26.7%,改善了作动器失效造成车辆悬架性能恶化的问题。

关键词：电动静液压主动悬架双滑模控制卡尔曼滤波复合切换