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汽车主动悬架次优控制策略等效性研究

振动与冲击 2023年第23期42卷 316-324页

作者：鲁红伟张志飞徐中明谭侃伦郑晓勇重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆长安汽车股份有限公司重庆400023

相比于全状态反馈的悬架最优控制,非全状态反馈的次优控制在减少输入变量数的同时保持了相近的控制效果。对比了两种获得次优控制的方法,即最小范数法和双阻尼控制法,在保持与最优控制的等效性上的能力;通过综合考虑舒适性,悬架动挠度... 详细信息

相比于全状态反馈的悬架最优控制,非全状态反馈的次优控制在减少输入变量数的同时保持了相近的控制效果。对比了两种获得次优控制的方法,即最小范数法和双阻尼控制法,在保持与最优控制的等效性上的能力;通过综合考虑舒适性,悬架动挠度和轮胎动载荷,在三种不同类型最优控制(I型LQR(linear quadratic regulator)控制、II型LQR控制和H∞控制)的合理参数范围内讨论次优控制策略的等效性,采用控制力相对差异来衡量次优控制对最优控制的等效程度。数值仿真结果表明,在合理控制参数范围内,双阻尼控制对LQR控制的等效程度更高,而最小优范数法获得的次优控制对H∞控制的等效程度更高。

关键词：汽车主动悬架次优控制最小范数法双阻尼控制

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汽车主动悬架传感器故障检测与隔离研究

控制工程 2014年第2期21卷 283-289页

作者：杨柳青陈无畏张卫华汪洪波合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009 安徽交通职业技术学院汽车与机械工程系合肥230051

针对汽车主动悬架(Active Suspension System,ASS)传感器卡死、增益变化、恒偏差常见故障,提出一种故障检测与隔离方法(Fault Detection and Isolation,FDI)。建立主动悬架4自由度半车模型和传感器故障时故障悬架模型,在利用故障检测滤... 详细信息

针对汽车主动悬架(Active Suspension System,ASS)传感器卡死、增益变化、恒偏差常见故障,提出一种故障检测与隔离方法(Fault Detection and Isolation,FDI)。建立主动悬架4自由度半车模型和传感器故障时故障悬架模型,在利用故障检测滤波器获得主动悬架输出残差的基础上,设计故障检测指标,计算故障检测指标实时值并于阈值比较,实现传感器故障定量化检测。利用Kalman滤波器组获得主动悬架状态估计信息,选取合适二级决策变量构造故障隔离决策函数,根据决策函数对故障响应敏感情况隔离故障传感器。Matlab/Simulink仿真实验结果与分析表明:故障检测指标实时值大于等于阈值0.5时,可定量化检测出主动悬架传感器故障;同时,相对其他二级决策变量出现明显大幅跳跃性波动的二级决策变量,对应传感器被隔离为故障传感器。该方法能有效实现汽车主动悬架传感器故障检测与隔离,优化悬架设计,提高车辆控制可靠性和使用安全性。

关键词：汽车主动悬架传感器故障检测指标决策函数检测与隔离

基于传感器信号重构的汽车主动悬架主动容错控制

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汽车工程 2013年第12期35卷 1084-1091页

作者：杨柳青陈无畏合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009 安徽交通职业技术学院汽车与机械工程系合肥230051

为改善传感器故障时汽车主动悬架控制效果,提出一种基于传感器信号重构的主动容错控制策略。建立了主动悬架7自由度整车模型和传感器故障时故障悬架模型。基于线性矩阵不等式法设计了自适应观测器和故障估计系统,进行故障在线估计。重... 详细信息

为改善传感器故障时汽车主动悬架控制效果,提出一种基于传感器信号重构的主动容错控制策略。建立了主动悬架7自由度整车模型和传感器故障时故障悬架模型。基于线性矩阵不等式法设计了自适应观测器和故障估计系统,进行故障在线估计。重构传感器信号并以传感器重构信号代替故障输出作为控制器输入,实施故障悬架容错控制。采用Matlab/Simulink对车身垂向加速度传感器进行仿真。结果表明:基于传感器信号重构的主动容错控制策略能较为准确地估计传感器故障,经短暂时滞后使故障悬架的性能逐渐恢复至与完好无故障主动悬架性能相接近的水平,进一步提高了主动悬架控制的可靠性和品质。

关键词：汽车主动悬架传感器故障自适应估计容错控制重构

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基于最优控制的四自由度汽车主动悬架控制器

农业机械学报 2005年第4期36卷 9-12页

作者：汤靖高翔江苏大学汽车与交通工程学院

为改善某皮卡车悬架的性能,在该车四自由度1/ 2车体被动悬架的模型上并联控制器,并利用最优控制理论,采用一种新的控制算法对该控制器进行设计,建立了并联式主动悬架的理论模型。计算机仿真表明,与被动悬架相比较,采用所设计控制器的并... 详细信息

为改善某皮卡车悬架的性能,在该车四自由度1/ 2车体被动悬架的模型上并联控制器,并利用最优控制理论,采用一种新的控制算法对该控制器进行设计,建立了并联式主动悬架的理论模型。计算机仿真表明,与被动悬架相比较,采用所设计控制器的并联式主动悬架系统的汽车平顺性。

关键词：四自由度控制器汽车主动悬架最优控制理论主动悬架系统被动悬架计算机仿真汽车平顺性控制算法理论模型并联式皮卡车附着性设计车体车轮

基于GA优化控制规则的汽车主动悬架模糊PID控制

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振动与冲击 2012年第22期31卷 157-162页

作者：王威薛彦冰宋玉玲杜晓晨西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 山东大学机械工程学院济南250061

主动悬架是未来汽车悬架的主要发展方向,它能根据车身的振动情况主动调整悬架控制力,使悬架处于最优减振状态,关键问题是如何设计控制规则,从而施加最优控制力,达到进一步改善汽车行驶平顺性目的。对此,以车身垂直振动加速度为控制目标... 详细信息

主动悬架是未来汽车悬架的主要发展方向,它能根据车身的振动情况主动调整悬架控制力,使悬架处于最优减振状态,关键问题是如何设计控制规则,从而施加最优控制力,达到进一步改善汽车行驶平顺性目的。对此,以车身垂直振动加速度为控制目标,将遗传算法与模糊PID控制策略融合,优化模糊PID控制器控制规则,采用基于GA优化后的模糊PID控制方法对汽车主动悬架进行控制并建立Matlab文本与Simulink相结合的联合仿真模型。仿真结果表明,经GA优化后的模糊PID控制下的主动悬架能很好的减小车身垂直振动加速度,可进一步提高乘坐舒适性。

关键词：汽车主动悬架垂直振动加速度遗传算法优化模糊PID控制

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重型汽车主动悬架次优控制策略设计与分析

振动与冲击 2020年第13期39卷 141-147页

作者：李金辉张柯柯徐立友河南科技大学车辆与交通工程学院河南洛阳471003 河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023

为合理设计汽车主动悬架次优控制策略、探讨不同次优控制策略对重型汽车行驶性能的影响,建立了四自由度汽车-路面系统动力学模型,采用改进模糊层次分析法进行性能指标赋权,设计了主动悬架的次优控制器,以车身质心加速度和道路破坏系数... 详细信息

为合理设计汽车主动悬架次优控制策略、探讨不同次优控制策略对重型汽车行驶性能的影响,建立了四自由度汽车-路面系统动力学模型,采用改进模糊层次分析法进行性能指标赋权,设计了主动悬架的次优控制器,以车身质心加速度和道路破坏系数的线性加权和为指标,对不同次优控制策略进行评价优选,在时频域范围内对比分析了被动、最优和次优控制悬架的行驶性能差异。结果表明,不同次优控制策略对汽车行驶平顺性和道路友好性的影响差异明显,综合考虑状态变量可测性及测试成本,对车身和车轴加速度测量、并进行一次积分处理的次优控制策略性能最优;合理设计的次优控制悬架性能与最优控制相当或接近,且优于被动悬架,具有更好的实用性。

关键词：汽车主动悬架次优控制最优控制行驶平顺性道路友好性

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汽车主动悬架系统状态反馈控制技术研究

汽车技术 2000年第8期 2-4页

作者：刘宏伟陈燕虹林逸王逊吉林工业大学知识产权局机械审查室

车辆的悬架系统对于其舒适性和操纵稳定性都起着关键作用。随着计算机技术和液压伺服元件的发展，出现了主动和半主动悬架系统，在其控制策略上具有二次型性能指标的最优控制方法比较成熟。通过建立系统的数学模型和仿真计算，对全状态... 详细信息

车辆的悬架系统对于其舒适性和操纵稳定性都起着关键作用。随着计算机技术和液压伺服元件的发展，出现了主动和半主动悬架系统，在其控制策略上具有二次型性能指标的最优控制方法比较成熟。通过建立系统的数学模型和仿真计算，对全状态反馈、有限状态反馈和被动悬架进行了对比分析，表明主动悬架采用的有限状态反馈较全状态反馈有明显优势，是一种比较实用的状态反馈控制方法。

关键词：汽车主动悬架性能状态反馈控制技术

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汽车主动悬架LQR控制器平顺性控制仿真

计算机仿真 2018年第4期35卷 102-106页

作者：龙金莲张玉分卢家暄王家忠贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025 贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025 云南省特种设备安全检测研究院云南昆明650000

LQR控制器的汽车主动悬架中控制器的权重系数矩阵Q主要依靠计算机的不断计算或人员的先验知识来确定,难以得到全局最优的LQR控制器。因此,提出一种新的混合优化算法PSO-DE来优化系数矩阵Q,PSO-DE混合优化算法能够保持粒子多样性,同时还... 详细信息

LQR控制器的汽车主动悬架中控制器的权重系数矩阵Q主要依靠计算机的不断计算或人员的先验知识来确定,难以得到全局最优的LQR控制器。因此,提出一种新的混合优化算法PSO-DE来优化系数矩阵Q,PSO-DE混合优化算法能够保持粒子多样性,同时还可以对粒子群进行全局搜索以获得全局最优解。将混合优化算法PSO-DE-LQR与DE-LQR控制算法相比较,并结合某车参数在Simulink中建立混合型1/4悬架仿真模型。将被动悬架、DE-LQR主动悬架和混合优化算法PSO-DE-LQR主动悬架的车身加速度、悬架动行程及轮胎动位移三项性能指标的均方根值进行了对比分析。仿真结果表明,混合优化算法PSO-DE-LQR明显优于DE-LQR主动悬架和被动悬架,在很大程度上能减少路面冲击对车身振动的冲击,能显著地改善乘客乘坐的平顺性与驾驶员的操作稳定性。

关键词：汽车主动悬架线性二次型控制器差分线性二次型算法粒子群-差分混合优化算法

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汽车主动悬架系统振动控制方法研究

汽车主动悬架系统振动控制方法研究

作者：王玮西安电子科技大学

学位级别：硕士

汽车主动悬架能够根据路面的情况在车轮和车身之间主动及时的调整和产生所需的悬架控制力,以抑制车身的振动,使悬架处于最优减振状态,来达到同时改善汽车行驶平顺性和操纵稳定性的目的。本课题采用了PID控制,模糊控制,模糊PID控制三种... 详细信息

汽车主动悬架能够根据路面的情况在车轮和车身之间主动及时的调整和产生所需的悬架控制力,以抑制车身的振动,使悬架处于最优减振状态,来达到同时改善汽车行驶平顺性和操纵稳定性的目的。本课题采用了PID控制,模糊控制,模糊PID控制三种控制策略,以车身加速度、悬架动挠度和车轮动载荷作为悬架性能的评价指标,对四分之一车体两自由度主动悬架的数学模型在Matlab/Simulink的仿真环境中,进行一系列仿真,得到悬架在时域内的动态响应。通过对比,全面分析在三种不同控制策略控制下主动悬架的性能特点。仿真结果表明,三种主动悬架都能很好的减小车身加速度,悬架动挠度和车轮动载荷,这表明对行驶平顺性和车辆的操纵稳定性的改善效果相当好。在这三种控制策略中,模糊PID控制的效果最佳。

关键词：汽车主动悬架 PID控制模糊控制模糊PID控制控制策略