车辆悬挂功率反馈主动控制算法
浅析汽车底盘主动悬架控制方法
浅析汽车底盘主动悬架控制方法汽车底盘主动悬架控制方法是指通过车辆悬架系统中的传感器、执行器和控制单元等设备,实现对悬架系统的主动调节和控制,以提高车辆操控性能、乘坐舒适性和安全性。
随着汽车科技的不断发展,底盘主动悬架控制技术已经成为了现代汽车的标配之一。
本文将从工作原理、控制方式和应用范围等方面逐一进行深入分析,以便读者更好地理解和掌握这一重要的汽车技术。
一、工作原理底盘主动悬架控制系统的工作原理主要通过悬架系统中的传感器实时感知车辆行驶状况和路况,将这些信息传输到控制单元,然后由控制单元根据预设的控制策略来调节悬架系统的工作状态,从而实现对车辆悬架系统的主动控制。
具体来说,底盘主动悬架控制系统通常包括以下几个基本组成部分:1.传感器:一般包括车辆姿态传感器、悬架行程传感器、车速传感器、路面传感器等,用于感知车辆行驶状况和路况。
2.执行器:一般包括气压悬架、电磁悬架、液压悬架等,用于根据控制单元的指令对车辆悬架系统进行动态调节。
3.控制单元:一般包括主控制器和执行控制器等,用于接收传感器的信号、根据预设的控制策略生成控制指令,并将控制指令发送给执行器。
通过这些组成部分的协同工作,底盘主动悬架控制系统可以实现对车辆姿态、悬架刚度、悬架高度等参数的主动调节,从而实现对车辆悬架系统的主动控制。
这样一来,车辆可以根据不同的行驶状况和路况,自动调整悬架系统的工作状态,以提高车辆的操控性能、乘坐舒适性和安全性。
二、控制方式底盘主动悬架控制系统的控制方式主要包括主动悬架控制、半主动悬架控制和预测悬架控制等几种基本方式。
2.半主动悬架控制:半主动悬架控制是指控制单元根据传感器感知到的车辆行驶状况和路况,通过执行器对悬架系统进行动态调节,但是在这种方式下,悬架系统的动态调节范围和速度相对较小,不能完全实现对车辆悬架系统的主动控制。
3.预测悬架控制:预测悬架控制是指控制单元通过对路况和行驶状况进行预测,提前生成控制指令,并将控制指令发送给执行器,以预测性地对悬架系统进行动态调节,从而提高车辆的操控性能和乘坐舒适性。
浅析汽车底盘主动悬架控制方法
浅析汽车底盘主动悬架控制方法随着汽车技术的不断发展,汽车底盘主动悬架系统已经逐渐成为了一种常见的装备。
这种系统可以根据车辆当前的驾驶状态和路况来主动调节悬架硬度,提升行车舒适性和稳定性。
在本文中,我们将对汽车底盘主动悬架控制方法进行一个浅析。
一、主动悬架原理主动悬架是指车辆悬挂系统具备主动调节功能,通过传感器感知车身运动状态,再根据实时数据调节悬架系统的工作参数,实现对车身姿态和路面适应性的主动调节。
主动悬架主要包括主动减振和主动悬架控制两部分。
主动减振通过控制减振器的阻尼力来调节车辆的悬挂硬度;主动悬架控制则通过控制空气悬挂元件或电磁阻尼器来实现对车辆悬挂的主动调节。
二、主动悬架控制方法1. 传统悬架控制传统的悬架系统主要通过设置不同的弹簧和减振器来实现对车辆悬挂系统的调节。
这种悬架系统在工作过程中需要依靠车辆的行驶速度和路面情况来进行调节,无法实现主动的悬架控制。
因此在高速行驶和复杂路况下,传统悬架系统的性能会受到一定的限制。
主动悬架控制方法则是通过悬架系统内置的传感器和控制单元,实时感知车辆的运动状态和路面情况,并根据这些数据来主动调节悬架系统的工作参数。
目前主动悬架系统主要采用以下几种控制方法:(1)电子控制电子控制是主动悬架系统的核心技术之一,通过悬挂系统内置的控制单元收集和处理来自传感器的数据,并根据预设的悬架调节算法来控制悬挂系统的工作状态。
在电子控制技术的支持下,主动悬架系统可以根据车辆当前的行驶状态和路况主动调节悬架硬度,提升行车舒适性和稳定性。
(2)气动控制为了实现对悬架系统的精准控制,主动悬架系统还需要配备一套高效的控制算法。
主动悬架控制算法的设计主要考虑以下几点:姿态控制是主动悬架系统的重要功能之一,通过感知车辆的侧倾角和纵向加速度来调节悬架系统的工作状态,提升车辆的稳定性和操控性。
(2)路面适应(3)悬挂硬度调节主动悬架系统在汽车领域具有广泛的应用前景,目前已经成为了豪华车和高端车型的标配。
车辆主动悬架最优控制
图 1. q1=3.35E5 ,q2 =40.5E5 的幅频特性图 由图 1 可以看出主动悬架的车身加速度、悬架动扰度、轮胎动载荷幅频特性图同被动悬架相 似,同样具有双峰,不同的是在低频固有频率附近,主动悬架的响应幅值明显减小,且变化 平缓, 主动悬架的减振性能较为突出; 在高频固有频率附近, 主动悬架的响应幅值变化较大 。 可知取该组权系数时,主动悬架的减振性能的改善程度不够理想; 2) 取 q1=3.35E8,q2 =40.5E8 时,由程序得 k1 =63640;k2=4863;k3 =-36146;k4 =-904;及 系统的传递函数和幅频特性,绘制幅频特性图 %主动悬架 q1=3.35e8;q2=40.5e8 时的仿真程序: m1=36;m2=240;kt=160000;q1=3.35e8;q2=40.5e8; A=[0 1 0 -1;0 0 0 0;0 0 0 -1;0 0 kt/m1 0]; B=[0;1/m2;0;-1/m1];D=[0;0;1;0]; C=[0 0 0 0;1 0 0 0;0 0 1 0]; E=[1/m2;0;0];H=[0;0;0]; Q=[q2 0 0 0;0 0 0 0;0 0 q1 0;0 0 0 0];R=[1]; [K,P,F]=lqr(A,B,Q,R) M=A-B*K; N=C-E*K; G=ss(M,D,N,H); G1=tf(G) i=1; for s=0:0.1:80 s=s*2*pi*j; G11=(150.6*s^3 + 1.673e004*s^2 + 1.179e006*s + 1.653e-008)/(s^4 + 45.36*s^3 + 5473*s^2 + 9.005e004*s + 1.179e006);
基于LMI优化的H∞/广义H2输出反馈主动悬架控制
Yu Shu u,M a M i m i yo ao ao,Che o n H ng
( p rme to n r l ce c n gn e ig,Jl ie st ,Ch n c u 1 0 2 , ia De at n fCo to in ea dEn ie rn S in Un v riy i a g h n, 3 0 5 Chn )
n r t nm ie t ep ro ma c u p t .Th o to r b e wih h r o sr it sc n e td i t o m o mi i z h e fr n eo t u s e c n r lp o lm t a d c n tan si o v re n o
a s mid fn t r g a mi g p o l m . S mu a i n r s ls f r a 4 e — e i ie p o r m n r be i l t e u t o DOF h l c r mo e n i a e t a h o a f a d li d c t h t t e —
ehenhjlueducn26南京航空航天大学学报第38卷用状态反馈对悬架系统进行控制虽然可以采用状态观测或重构技术间接获取系统的状态但考虑到实施成本和系统可靠性等因素如果用系统的输出反馈控制来获得期望的闭环性能则更适合于选择输出反馈的控制方式
维普资讯
第 3 增 刊 8卷 2 0 年 7月 06
o t u e d a k c n r l tae y vaLM I p i iai n frt ea tv u p n inc n r 1 u p tfe b c o to r tg i s t z t o h cies s e so o to .Th e e ai d o m o eg n r l e z
主动悬架控制器算法及应用
轻 型汽 车技 术
21 ( ) 22 02 4 总 7
技 术纵横
1 3
直 接 控 制算 法 仅 需 测 量 悬 架 的相 对 速 度 和 相 对 位
广泛应用。 hm s 首先将随机最优控制理论应用 T o po n 于主动悬架 的研究 , 对线性最优控制算法有 以下几 点要求 :
F 一 主动悬架作用力 为 了使簧载质量具有理想 的隔振效果 ,只要主
动力 F 与被 动力 F 的大小 相 同 , 向相 反 , : 。 方 即
F= F= x+ x .- pk x 0 C(一 t (- x ) ( 2)
就可以完全消除簧载质量与非簧载质量之间的 耦合 效 应 , 为达 到理想 的隔振 效果 , 利用 直接 控 N(1 2 式, 得到 单轮 悬架 闭环系统 方 程为 :
好坏 , 对汽车的使用性能影响很大 。 悬架 弹性 系数 对行 驶平顺 性 的影 响 :当 弹性 系 数过大时, 悬架 的减振性能减弱 , 轮胎的振动直接传 递 到车 身 ;当弹性 系数 过小 时悬 架 系统 的 固有 振 动
频率 接 近路 面 的激 励频 率 , 容易 引起 车身共 振 。 阻 尼对 汽车 行驶平 顺 性 的影 响 :为衰 减 车身 的
尼 系数 。
这 种 算 法 的设 计 实 际 上是 滤波 器 结 构 的设 计
和滤波器上 下频率 的选择 。一般结论是上 限频率 高, 悬架对路面冲击的隔振效果好 , 但悬架 的动挠 度增 加 , 胎 的接 地 性能 差 , 之亦 然 , 限 频 率影 轮 反 下
2 可控 悬架
从上述分析我们知道悬架刚度、阻尼系数等悬 架 系统 的各项参 数 对车 辆 的行驶平 顺 性和操 纵 稳定
车辆悬挂LQR主动控制权矩阵权重参数优化
!!摘!要 针对 +G(主动控制算法权矩阵 !和 "的取值困难的问题为降低权矩阵取值复杂度分别设计权矩阵 !
和 "的权重参数 !和 " 建立优化目标函数 !并分析了 !和 "对 !的影响 利用遗传算法 HIJIKCF*7L6MCKDA H* 的快 速搜索能力通过降维寻优得到目标函数最优解 对 H*@+G(的振动控制性能分析结果表明H*@+G(对乘坐舒适性和 操纵稳定性的改善比 +G(明显目标函数 !的值更小 该 +G(权矩阵权重参数优化方法简单有效适用于车辆工程 领域
第 $$ 期!!!!!!!!!!!!!!张进秋等! 车辆悬挂 +G(主动控制权矩阵权重参数优化
基金项目 军队科研计划项目 收稿日期 $9:# <9= <9>!修改稿收到日期$9:# <9> <:$ 第一作者 张进秋 男教授博士生导师:>=" 年生 通信作者 彭虎 男博士生:>;> 年生
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用试凑的方法来确定权矩阵的值; 该方法的局限性 在于效率较低且难以得到较优的解
遗传算法 HIJIKCF*7L6MCKDA H* 是一类模拟自 然界优化 进 化 和 繁 殖 过 程 的 自 适 应 全 局 概 率 搜 索 方 法> 具备较好的收敛性能在满足要求的计算精度 时具有计算时间短且鲁棒性好等优点:9 <::
本文针对 +G(主动控制算法权矩阵取值困难的问 题为降低权矩阵设计复杂度设计权矩阵 !和 "的权 重参数利用 H*的快速搜索寻优能力将原有 N 参数 寻优转变成对权矩阵权重参数的寻优并将得到的最 优解与初始 +G(参数在仿真条件下进行对比验证设 计的权矩阵权重参数优化方法的有效性
车辆主动悬架系统控制方案设计
车辆主动悬架系统控制方案设计车辆主动悬架系统是一种利用电子控制和传感器技术来调节车辆悬挂系统的功能。
通过检测车辆的动态状况和路况情况,主动悬架系统能够实时调节悬挂的刚度和阻尼,提升车辆的稳定性和行驶舒适性。
本文将针对车辆主动悬架系统的控制方案进行设计,共分为传感器模块、控制模块和执行模块三个部分。
传感器模块是主动悬架系统的基础,负责采集车辆的动态信息和路况情况。
常用的传感器包括加速度传感器、角度传感器、车速传感器和路况传感器等。
加速度传感器用于检测车辆的加速度和减速度,角度传感器用于检测车辆的倾斜角度,车速传感器用于检测车辆的速度,路况传感器用于检测路面的平整度和颠簸程度。
传感器采集到的数据需要经过滤波和处理后方能使用。
控制模块是主动悬架系统的核心,负责根据传感器模块采集到的数据,进行实时的控制和调节。
控制模块包括控制算法和控制器两部分。
控制算法通常采用PID控制算法,即比例、积分、微分控制算法。
PID控制算法能够根据车辆的动态状况和路况情况,计算出合适的悬挂刚度和阻尼,以提升车辆的稳定性和行驶舒适性。
控制器通常采用微控制器或程序控制器,用于控制悬挂系统的执行器。
执行模块是主动悬架系统的实施部分,负责根据控制模块的指令,实时地调节悬挂的刚度和阻尼。
执行模块包括悬挂系统的执行器和悬挂系统的控制阀。
悬挂系统的执行器通常为液压或电液混合执行器,用于实现悬挂系统的加压或减压。
悬挂系统的控制阀用于控制液压或电液混合执行器的操作,根据控制模块的指令,调节液压或电液混合执行器的工作状态。
在车辆主动悬架系统的控制方案设计中,传感器模块负责采集车辆的动态信息和路况情况,控制模块负责根据传感器模块采集到的数据,进行实时的控制和调节,执行模块负责根据控制模块的指令,实时地调节悬挂的刚度和阻尼。
三个模块之间需要进行信息的传递和交互,以实现整个系统的协调工作。
在实际应用中,车辆主动悬架系统的设计还需要考虑到成本、可靠性和安全性等因素。
汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制方法
汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制方法汽车底盘悬挂系统是整个汽车的重要组成部分,它直接影响着行车的舒适性、稳定性和安全性。
随着科技的不断进步,底盘悬挂系统的控制方式也得到了不断的优化和创新,其中主动与半主动控制方法成为当前研究的热点。
本文将重点介绍汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制方法。
一、主动控制方法主动悬挂系统是指可以主动调节悬挂刚度、高度和阻尼等参数的系统。
主动控制方法通过悬挂系统自身的传感器获取道路情况和车辆状态,再通过电子控制单元(ECU)对悬挂系统进行实时调节,从而保证车辆在不同道路和行驶状态下的稳定性和舒适性。
主动控制方法的优点在于可以根据实际情况主动作出调整,保持车辆在最佳状态下行驶。
例如,当车辆行驶在颠簸路面时,主动悬挂系统会加大阻尼力和提高悬挂高度,从而减小车身的颠簸感;当车辆高速行驶时,主动悬挂系统会降低悬挂高度和减小阻尼力,提高车辆的稳定性。
二、半主动控制方法半主动悬挂系统是指在主动悬挂系统的基础上进行改进,可以根据预设的控制算法主动调节悬挂参数。
与主动悬挂系统相比,半主动悬挂系统需要更少的电子控制单元和传感器,成本较低,但调节效果也相对有限。
半主动控制方法通过预设的控制算法对悬挂系统进行调节,例如将车辆的行驶状态、车速和转向角度等信息输入到控制算法中,再根据算法输出的结果对悬挂系统进行调节。
虽然半主动控制方法的调节精度不如主动控制方法准确,但在提升车辆性能和舒适性方面也有一定的作用。
三、主动与半主动控制方法的比较主动悬挂系统和半主动悬挂系统各有其优缺点。
主动悬挂系统可以实现更精确的调节,适应性更强,但成本相对较高;而半主动悬挂系统成本更低,适用性更广,但调节精度有所不足。
在实际应用中,需要根据车辆的具体情况和需求选择适合的悬挂控制方法。
综上所述,汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制方法在提升车辆性能和舒适性方面发挥着重要作用。
随着科技的不断发展和进步,相信底盘悬挂系统的控制方法会越来越完善,为驾驶员提供更加安全、舒适的行车体验。
浅析汽车底盘主动悬架控制方法
浅析汽车底盘主动悬架控制方法
汽车底盘主动悬架控制方法是指通过电子控制技术和传感器对车辆底盘悬架系统进行实时监测和控制,以改善车辆的行驶稳定性、舒适性和安全性。
目前主要的控制方法包括主动悬架控制、主动悬架与驱动控制的协同控制以及基于模型的预测控制。
主动悬架控制是通过控制电磁阀调节悬架的阻尼力和刚度,实现对车辆减振和悬架的主动调节。
具体来说,当车辆行驶在平稳的路面上时,主动悬架会根据传感器获取的数据调整阻尼和刚度,以提高车辆的悬挂舒适性;当车辆遇到颠簸路面时,主动悬架会根据传感器的数据,及时调整阻尼和刚度,以使车辆保持较好的行驶稳定性。
主动悬架与驱动控制的协同控制是指将悬架系统和车辆动力系统联合起来控制,以实现更好的车辆操控性能。
具体来说,当车辆行驶过程中需要进行加速、转向或制动时,主动悬架系统会根据传感器的数据对悬架进行调节,同时将调节后的数据传输给动力系统,动力系统会相应地调整发动机输出的扭矩和刹车压力,以提高车辆的操控性能和安全性能。
基于模型的预测控制是指通过建立数学模型对车辆底盘和悬架系统进行预测,并根据预测结果对悬架系统进行控制。
具体来说,基于模型的预测控制会根据车辆的行驶状态和路面状况,使用数学模型预测车辆的悬架响应,并根据预测结果对悬架系统的阻尼和刚度进行调整,以使车辆保持较好的行驶稳定性和舒适性。
主动悬架控制方法
主动悬架控制方法悬架系统是汽车底盘的重要组成部分,其主要功能是减震和支撑车身,以提供舒适性和稳定性。
传统的悬架系统通常采用被动控制方式,即减震器根据车身运动来调节阻尼力。
然而,随着科技的进步,主动悬架控制方法逐渐受到关注和应用。
主动悬架控制方法通过传感器和执行器实时监测和调整悬架系统的工作状态,以提供更好的悬架性能和驾驶体验。
主动悬架控制方法的核心是实时监测车身姿态和路面信息,并根据这些信息调整悬架系统的工作状态。
为了实现这一目标,悬架系统通常配备多个传感器,如加速度计、倾斜传感器、行程传感器等,用于监测车身的加速度、倾斜角度、行程等参数。
这些传感器将采集到的数据传输给控制单元,控制单元根据预设的控制算法计算出相应的控制信号,并通过执行器来调整减震器的阻尼力或悬架系统的高度。
主动悬架控制方法可以根据车辆的运行状态和路面的不同情况来调整悬架系统的工作状态。
例如,在高速行驶时,为了提供更好的稳定性和操控性,控制单元可以增加减震器的阻尼力,降低车身的倾斜角度。
而在通过颠簸路面时,控制单元可以减小减震器的阻尼力,提高悬架系统的行程,以提供更好的舒适性和减震效果。
此外,主动悬架控制方法还可以根据驾驶者的需求进行个性化调节,提供不同的驾驶模式选择,如舒适模式、运动模式等。
主动悬架控制方法的应用可以带来多种好处。
首先,它可以提供更好的悬架性能和驾驶体验。
通过实时调整悬架系统的工作状态,主动悬架控制方法可以使车辆更加稳定、舒适和操控性更好。
其次,它可以提高车辆的安全性。
通过根据路面情况调整悬架系统的工作状态,主动悬架控制方法可以减少因颠簸路面或急转弯等情况造成的车辆失控风险。
最后,它可以提高燃油经济性。
通过优化悬架系统的工作状态,主动悬架控制方法可以减少车辆的能耗,提高燃油经济性。
虽然主动悬架控制方法在提供悬架性能和驾驶体验方面具有显著优势,但也存在一些挑战和限制。
首先,主动悬架控制方法的成本较高。
相比传统的被动悬架系统,主动悬架控制方法需要更多的传感器和执行器,并且需要复杂的控制算法和计算单元,导致成本上升。
车辆悬架联合反馈半主动控制算法
[ 摘 要] 为提高车辆乘 坐舒适性 , 基于采用典型算 法 的车 身加速度 幅频特性 分析 , 提 出了基 于车身 速度和加
速度信号联合反馈控制的半主动控制算法。以天棚半 主动控制作为参 照 , 对该算 法的性能进 行 了分析 和评价 。结 果表 明, 该算 法能够实 现对 车身加速度 、 悬架挠度 和车轮动 载荷等悬架性 能指标 的有效控 制 , 在 大幅提高 车辆乘坐
2 . B a i c h e n g O r d n a n c e T e s t C e n t r e o f C h i n a, B a i c h e n g 1 3 7 0 0 1
『 Ab s t r a c t ] I n o r d e r t o i m p r o v e t h e r i d e c o m f o r t o f v e h i c l e , a s e mi . a c t i v e c o n t r o l a l g o i r t h m b a s e d o n t h e a s .
汽
车
工
程
2 0 1 5年 ( 第3 7卷 ) 第 9期
Aut o mo t i v e Eng i n e e r i车辆 悬 架 联合 反 馈 半 主动 控制 算 法
张进秋 , 张 磊 , 彭志 召 , 蒋 磊 , 王兴野
1 3 7 0 0 1 ) ( 1 .装 甲兵 工 程 学院 装 备 试 用 与培 训 大 队 , 北京 1 0 0 0 7 2; 2 .白城 兵 器 试 验 中心 , 白城
舒适性 的同时改善 了操纵稳定性 。算 法简单实用 、 计算量小 , 适用于车辆悬架系统 的振动控制 。
关键词 : 悬 架 系统 ; 控制 算法 ; 联合 反馈控 制 ; 半主动 悬架
浅析汽车底盘主动悬架控制方法
浅析汽车底盘主动悬架控制方法汽车底盘主动悬架是一种先进的车辆控制技术,通过传感器和控制模块实时监测车辆行驶状态和路况,控制悬架系统调整车身姿态和车轮垂直力分布,为车辆提供更优秀的悬架性能和更舒适的驾乘体验。
下面,就汽车底盘主动悬架控制方法进行浅析。
1. 悬架系统结构:汽车底盘主动悬架系统主要由传感器、控制模块、执行机构和电源等组成,其中传感器用于实时采集车辆姿态信息、路况信息和车速信息等,控制模块通过算法处理这些数据,并输出控制信号给执行机构进行悬架调整,例如液压阀门的调整,提高或降低车辆在弯道通过时的侧倾角。
2. 悬架系统控制策略:汽车底盘主动悬架系统有不同的控制策略,例如主动防侧滑控制(Active Roll Control,ARC)、自适应悬挂(Adaptive Suspension)和自适应空气悬挂(Adaptive Air Suspension)等。
主动防侧滑控制是控制车身侧倾角的主要方式,它基于车身加速度和弯道半径等参数,以最大程度降低车辆侧倾角为目标,通过液压元件对玻璃架进行调节,实现车身侧倾角的抑制。
自适应悬挂是根据驾驶员驾驶行为调整悬架硬度和舒适性的方法。
它能够通过调节悬挂硬度来适应路况和驾乘条件,保持车辆的稳定性和驾驶舒适性,减少驾驶员和乘员的颠簸和振动。
自适应空气悬挂是一种基于汽车启动状态和重量分布,实现对悬挂硬度和车身高度的自动调整。
这种悬挂系统可以通过增加或减少气泡的压力来调整车身高度,并根据载荷或驾驶员偏好等因素,调整悬挂硬度,改善驾乘体验。
3. 悬架控制算法:汽车底盘主动悬架的控制算法是实现上述控制策略的关键。
最常用的算法是火花点火虚拟传感器(Spark Ignition Virtual Sensor,SIVS)和模型参考迭代控制(Model Reference Iterative Control,MRIC)。
SIVS算法可以通过收集发动机和车辆其他传感器的数据,建立虚拟模型来实现和优化悬架控制策略。
主动悬架控制算法总结报告
主动悬架控制算法总结报告主动悬架控制算法总结报告悬架系统的作用就是将轮胎所承受的各种力和力矩传递给车架和车身,并能吸收、缓和路面传来的振动和冲击,减少驾室内的噪声,增加乘客的舒适性以及保持汽车良好的操作性和平稳的行驶性。
汽车悬架性能将影响汽车的操纵稳定性和行驶平顺性,在悬架设计中不可能同时使上述性能指标均达到最优。
在悬架参数设计中,往往是在保证操纵稳定性的前提下,尽可能改善汽车的行驶平顺性,或者是将悬架设计成主动控制悬架,使其能根据不同的载荷、不同的行驶工况来自动调节悬架参数(刚度、阻尼)。
由于在悬架系统硬件设计不变的情况下,不同的控制律会导致不同的控制效果;而且半主动悬架与全主动悬架相比仅仅是控制对象能量消耗方式不同,因此半主动悬架的控制律设计完全可以基于主动悬架的控制策略来进行,只需根据消耗能量的情况进行适当的修正。
从七八十年代开始,人们不断尝试将各种控制方法和控制概念引入到智能悬架的控制律设计中,在主动悬架及其相关技术方面每年都有大量的文献和成果问世。
有效地改善了悬架系统的性能和控制质量。
国外一些工业发达国家虽然己经在某些车型上应用了主动悬架产品,但在控制算法的改进,系统稳定性的增强,性能价格比的提高等方面仍有大量工作要做。
目前国内的研究尚处于悬架系统控制算法的优化设计、理论分析及计算机仿真研究阶段。
各种现代控制方法在汽车悬架控制中的应用也只是处于初级理论探索和仿真阶段。
主动悬架控制理论实质上是经典控制理论,现代控制理论与汽车动力学理论相结合的产物。
在过去的几十年中,国内外许多学者在主动悬架控制理论方面进行了大量的研究。
国外有影响的学者有Karnopp[1],Thompson[2],Crolla和Langlois等人。
研究的控制理论内容涉及天棚阻尼控制理论,随机最优控制理论,变结构控制理论,预瞄控制理论等。
随着现代控制理论的发展与渗透,自适应控制理论,模糊控制,H无穷控制理论,神经网络控制等也日显其优越性。
汽车悬挂系统的主动控制研究
汽车悬挂系统的主动控制研究
汽车悬挂系统是提高汽车行驶性能和乘坐舒适度的关键技术之一。
传统的悬挂系统主要是通过被动地改变车身在路面上的位移和姿态来实现对车辆动态特性的调节。
然而,这种被动调节方式受限于路况和车速等因素,无法实现更高级的车辆控制和优化。
为了进一步提升汽车悬挂系统的性能,人们开始研究和开发主动控制技术,以实现更高级的车辆动态控制和响应。
1. 主动悬挂系统:利用电动液压伺服阀或线性电机等装置来主动改变悬挂系统的硬度、阻尼和高度等参数,从而实现对车辆动态特性的主动调节。
这种主动悬挂系统适用于高端豪华车型,可以提供更高级的车辆控制和乘坐舒适度。
2. 主动悬挂系统配合动态稳定控制系统:在传统的动态稳定控制系统的基础上,增
加主动悬挂系统,可以实现对车辆姿态、侧滑和横摆等动态特性的主动调节,从而提高车辆的行驶稳定性和操控性。
这种技术适用于中高端车型,如大众的DCC和奥迪的Magnetic Ride等。
3. 主动悬挂系统配合路况感知系统:利用前置雷达、摄像头和激光雷达等传感器获
取路面的信息,并结合车辆传感器的数据,对悬挂系统的硬度、阻尼和高度等参数进行实时调节,以适应不同的路况和行驶环境。
这种技术适用于高端豪华车型,如玛莎拉蒂的Skyhook和捷豹路虎的Adaptive Dynamics等。
此外,随着电动汽车和自动驾驶技术的快速发展,汽车悬挂系统的主动控制也面临新的挑战和机遇。
未来,主动悬挂系统将更加智能化和个性化,可以通过车载云端系统和人工智能算法等技术,自动学习驾驶者的驾驶习惯和路况偏好,并实现个性化的车辆动态特性调节,从而提升车辆的性能和乘坐舒适度。
汽车悬挂系统的主动控制研究
汽车悬挂系统的主动控制研究汽车悬挂系统是车辆重要的组成部分,它直接影响着车辆的稳定性和行驶舒适性。
传统的汽车悬挂系统是被动的,只能根据路面的情况进行减震和缓冲,无法主动地对路况进行调整。
随着科技的不断发展,主动控制的悬挂系统逐渐成为汽车制造商和消费者关注的焦点。
本文将深入探讨汽车悬挂系统的主动控制研究,包括其原理、优势和应用前景等方面。
一、主动控制悬挂系统的原理主动控制悬挂系统的原理是利用传感器和控制器来感知车辆的运动状态和路面情况,然后通过执行器主动地调整悬挂系统的工作状态,以达到提高车辆行驶稳定性和乘坐舒适性的目的。
它可以根据车辆所处的环境和路况实时地调整悬挂系统的刚度、高度和减震力等参数,从而使车辆在各种路况下都能保持平稳的行驶和乘坐舒适。
主动控制悬挂系统通常包括传感器、控制器和执行器三个部分。
传感器用于感知车辆的运动状态和路面情况,如加速度传感器、车速传感器、悬挂位移传感器等;控制器则根据传感器采集到的数据进行实时计算和分析,并通过执行器来调整悬挂系统的工作状态。
相较于传统的被动悬挂系统,主动控制悬挂系统具有以下几点优势:1. 提高行驶稳定性。
主动控制悬挂系统可以根据车辆的运动状态和路面情况实时地调整悬挂系统的工作状态,从而有效地减轻车辆在转弯、加速和减速时的侧倾和纵向俯仰,提高行驶稳定性。
4. 能够适应不同的驾驶模式。
主动控制悬挂系统可以根据不同的驾驶模式进行调整,如舒适、普通和运动模式,满足不同驾驶者的需求。
5. 增强安全性能。
主动控制悬挂系统可以提供更加灵活的悬挂调整,从而提高车辆在紧急情况下的安全性能。
随着汽车科技的不断发展,主动控制悬挂系统在未来有着广阔的应用前景。
目前,主动控制悬挂系统已经在一些高端车型上开始大规模应用,并且随着成本的不断下降,预计将会逐渐普及到中低端车型中。
在未来,随着自动驾驶技术的发展,主动控制悬挂系统还可以与车辆的自动驾驶系统相结合,实现更加智能化的车辆控制。
车辆悬挂功率反馈主动控制算法
车辆悬挂功率反馈主动控制算法张磊;张进秋;毕占东;何旭;王兴野【摘要】In order to improve vehicle’s shock absorbing property, a power feedback active control algorithm based on the reduction of the average power transferring from suspension systems to vehicle’s body was put forward. The dynamic model of a quarter of the vehicle with a two-DOF suspension was chosen as a research object, and the performance of the control algorithm was analyzed and evaluated in time-domain and frequency-domain. The results show that the power feedback active control can obviously improve riding comfort, handling stability and shock absorbing property of the vehicles.%以提高车辆减振性能为目的,提出一种基于降低悬挂系统传递至车体平均功率的功率反馈主动控制算法。
以某轮式车辆四分之一车辆二自由度悬挂系统模型为研究对象,基于时域和频域相结合的方法对算法性能进行分析和评价,并分析权重系数取值对算法性能的影响。
结果表明:功率反馈控制算法能够显著改善车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性,提高车辆减振性能。
【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】6页(P130-134,148)【关键词】振动与波;悬挂系统;主动控制算法;功率反馈【作者】张磊;张进秋;毕占东;何旭;王兴野【作者单位】装甲兵工程学院装备试用与培训大队,北京 100072;装甲兵工程学院装备试用与培训大队,北京 100072;装甲兵工程学院装备试用与培训大队,北京 100072;装甲兵工程学院装备试用与培训大队,北京 100072;装甲兵工程学院装备试用与培训大队,北京 100072【正文语种】中文【中图分类】U436.33悬挂是车辆的重要组成部分,弹性连接车体和车轮,衰减车辆运行过程中由于不平路面激励传递至车体的振动。
汽车主动悬架系统的有限频率H∞控制
Finite Frequency H∞ Control for Vehicle Active Suspension SystemsWeichao Sun, Huijun Gao, Senior Member, IEEE, and Okyay Kaynak,Fellow, IEEEIEEE TRANSACTIONS ON CONTROL SYSTEMSTECHNOLOGY, VOL. 19, NO. 2, MARCH 2011汽车主动悬架系统的有限频率H∞控制孙伟超,高辉俊,电气和电子工程师协会高级成员,奥基艾·凯内克,电气和电子工程师协会研究员电气电子工程师协会控制系统技术,卷19,2号,2011年3月摘要简要说明H∞控制在有限的频域主动悬架系统的控制问题。
H∞的性能是用来衡量乘坐的舒适性,因此更应该考虑一般的道路干挠。
通过使用广义卡尔曼-Yakubovich波波夫-(KYP)引理,从扰动到受控输出常态H∞控制被降低特定频带,提高乘坐舒适度。
与整个频率的方法相比,有限的频率的方法更有效地抑制振动有关的频率范围。
另外,对时域的限制,这代表了车辆悬架的性能要求,保证在控制器的设计。
状态反馈控制器设计的线性矩阵不等式(LMI)优化的框架。
四分之一汽车主动悬架系统模型被认为是在这个简短的和一个数值的例子用来说明该方法的有效性。
关键词:主动悬架系统,约束,有限的频率,广义KYP引理,H∞控制。
一、引言车辆悬架系统基本上由横臂,弹簧和减震器的传输和过滤器与道路之间的所有力组成。
弹簧是进行体质量和隔离的身体道路干扰,从而有助于乘坐舒适性。
减震器的任务是车身和车轮的振动阻尼,其中避免车轮振荡的直接造成乘坐安全。
由于车辆悬架系统的乘坐舒适性和安全性负责,它在现代汽车中起着重要的作用。
近年来,很多一直努力开发模型悬架系统和定义设计规范,反映了主要目标需要考虑。
在这个意义上,乘坐的舒适性,行驶能力,悬架动挠度,和致动器的饱和度被认为是控制方案解决的重要因素。
汽车悬挂系统的主动控制研究
汽车悬挂系统的主动控制研究近年来,汽车悬挂系统的主动控制技术日益成熟,成为汽车行业的一个热门研究领域。
汽车悬挂系统的主动控制技术可以对汽车的悬挂系统进行精细化的调节和控制,提高汽车的舒适性、稳定性和安全性。
汽车悬挂系统的主动控制技术的核心是控制算法。
现代汽车悬挂系统采用了许多先进的传感器和控制器,可以实时测量和分析车辆的运动状态和车身姿态,通过计算机控制算法对悬挂系统的刚度、阻尼、高度等参数进行精准调整,以适应不同路况和驾驶条件。
主动控制技术可以根据车速、路面质量、载荷、弯道等多种因素实时调整悬挂系统的参数,使驾驶员和乘客的舒适度和安全性得到提升。
在汽车悬挂系统的主动控制技术中,主要有三种基本类型:主动悬挂、半主动悬挂和电子悬挂。
主动悬挂是指悬挂系统可根据路况和行驶状态主动调整刚度和阻尼,提供最佳的车身控制和舒适性。
半主动悬挂主要是指在保留传统悬挂系统的基础上,通过传感器和控制器实时调整阻尼来提高车辆的稳定性。
电子悬挂则采用了更先进的电子控制技术,它能根据通过传感器收集到的各种数据来自动控制悬挂系统的刚度、阻尼和高度等参数。
汽车悬挂系统的主动控制技术可以帮助各种类型的汽车提高性能和舒适性。
在高性能汽车中,主动悬挂系统可以提供更加精确和快速的车辆控制,帮助驾驶员更好地处理车辆在高速行驶和高强度驾驶时的操控。
在家用车型中,主动悬挂系统可以提供更加平稳和舒适的驾驶体验,减少车辆颠簸和颠簸对驾驶员和乘客的不适感。
需要注意的是,汽车悬挂系统的主动控制技术虽然可以提高汽车的性能和舒适性,但也需要消费者具备一定的技术知识和技能才能操作和维护。
在购买搭载主动控制技术的汽车时,消费者需要了解相关的技术细节和操作指南,并且必须经过专业的培训和考核,才能合理使用和维护这些先进的汽车悬挂系统。
综上所述,汽车悬挂系统的主动控制技术是一项前沿的汽车技术,它可以提高汽车的性能、舒适性和安全性,为汽车行业的发展注入了新的活力。
汽车悬挂系统的主动控制研究
汽车悬挂系统的主动控制研究随着汽车行业的不断发展,汽车悬挂系统的主动控制技术也越来越受到关注。
汽车悬挂系统是汽车的重要部件之一,对车辆的操控性、舒适性和安全性影响极大。
传统的汽车悬挂系统是被动式的,只能被动地适应道路状况和车辆负荷变化。
随着先进的电子控制技术的应用,汽车悬挂系统的主动控制技术不断成熟,为汽车提供了更优越的悬挂性能。
汽车悬挂系统的主动控制技术是指通过传感器获取车辆状态信息,然后由电子控制单元对悬挂系统进行实时调节,以提高车辆的操控性、舒适性和安全性。
目前,主动悬挂系统主要有主动悬挂系统、主动稳定悬挂系统和半主动悬挂系统等。
主动悬挂系统的研究可以分为两个方面,一是传感器技术的研究,二是电子控制单元的研究。
在传感器技术方面,目前广泛应用的有加速度传感器、位移传感器、压力传感器等,这些传感器可以用于获取车辆的加速度、姿态、悬挂位移、悬挂压力等信息,为电子控制单元提供数据支持。
在电子控制单元方面,研究重点是如何利用这些传感器获取的信息,实现对悬挂系统的精准控制。
需要考虑的因素包括悬挂系统的调节速度、精度、可靠性等。
在实际的汽车悬挂系统主动控制研究中,有几个关键技术问题需要解决。
首先是传感器技术的研究和应用。
传感器的准确性、稳定性和适应性将直接影响到悬挂系统的主动控制效果。
其次是电子控制单元的性能要求。
电子控制单元需要对传感器获取的信息进行快速准确的处理,并且生成合理的控制指令,以实现对悬挂系统的精准控制。
还需要考虑悬挂系统的机械结构,以确保悬挂系统的可调节性和可靠性。
在汽车悬挂系统的主动控制研究中,国内外都进行了大量的研究工作,并取得了一些进展。
在国外,许多汽车厂商和研究机构都对汽车悬挂系统的主动控制技术进行了研究和应用。
梅赛德斯-奔驰的Magic Body Control技术,通过使用立体摄像头和路面扫描技术,实现了对车辆悬挂系统的主动控制。
在国内,一些汽车厂商也开始重视汽车悬挂系统的主动控制技术研究。
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Ke y wo r d s: v i b r a t i o n a n d wa v e; s u s p e n s i o n s s y s t e m ; a c t i v e c o n t r o l a l g o r i t h m ; p o we r f e e d b a c k
悬 挂是 车 辆 的重 要 组 成 部 分 , 弹性 连 接 车 体和
车轮 , 衰 减车 辆 运 行过 程 中 由于 不 平 路面 激 励 传递 至 车体 的振 动 。研 究 表 明 , 悬 挂 性 能对 车辆 的乘 坐
先进 的控 制理 论和 控制 方法 , 一 些成 熟 的算法 , 如 天 棚控 制 口 、 最优 控制 [ 4 ] 、 鲁 棒控 制 、 模 糊 控制 问 以及
Po we r Fe e d ba c k Ac t i v e Co n t r o l Al g o r i t h m f o r Ve h i c l e ’ S S u s p e n s i o n s
Z HANG L e i .Z HANG J i n — q i u.B1 Z h a n — d 0 n g.HE Xu. Wa n g Xi n g - y e
( B r i g a d e o f E q u i l  ̄ l me n t T i r a l a n d T r a i n i n g , Ac a d e my o f Ar mo r e d F o r c e s E n g i n e e i r n g ,
t h e r e d u c t i o n o f he t a v e r a g e p o we r t r a n s f e r r i n g f r o m s u s p e n s i o n s y s t e ms t o v e h i c l e ’ S b o d y wa g p u t f o r w a r d . T h e d y n a mi c mo d e l o f a q u a r t e r o f he t v e h i c l e wi t h a t w o — DO F s u s p e n s i o n wa s c h o s e n a s a r e s e a r c h o b j e c t , a n d he t p e r f o r ma nc e o f t h e
车辆悬挂功率反馈 主动控制算法
张 磊,张进秋 ,毕占东 ,何 旭 ,王兴野
( 装甲兵 工程 学院 装备试用与培训大队 , 北京 1 0 0 0 7 2)
摘 要: 以提高 车辆减振 性能 为 目的 , 提 出一种 基于 降低 悬挂 系统传 递至车体 平均 功率 的功率反馈 主动控 制算 法 。以某轮 式车辆四分之一车辆 二 自由度悬挂系统模 型为研究对象 , 基于时域和频域 相结合 的方法对算 法性能进行 分析和评价 , 并分 析权 重系数取值对 算法性能的影响 。结果表 明: 功率反馈控制算法能够显著改善车辆的乘坐舒适性 和操纵稳定性 , 提高车辆减振性能。 关键词 : 振动与波 : 悬挂系统 ; 主动控制算法 ; 功率反馈 中图分类号 : U 4 3 6 . 3 3 ‘文献标识码 : A D OI 编码 : 1 0 . 3 9 6 9 0 . i s s n . 1 0 0 6 . 1 3 3 5 . 2 0 1 5 . 0 3 . 0 2 8
Be i j i n g 1 0 0 0 7 2 ,C h i n a )
Ab s t r a c t: I n o r d e r t o i mp r o v e v e h i c l e’ S s h o c k a b s o r b i n g p r o p e r t y , a p o we r f e e d b a c k a c t i v e c o n t r o l a l g o r i t h m b a s e d o n
c o n t r o l a l g o r i t h m wa s na a l y z e d nd a e v a l u a t e d i n t i me - d o ma i n nd a re f q u e n c y — d o ma i n . T h e r e s u l t s s h o w ha t t he t p o we r f e e d b a c k a c t i v e c o n r t o l C n a o b v i o u s l y i mp r o v e i r d i n g c o mf o r t ,h nd a l i n g s t a b i l i t y nd a s h o c k a b s o r b i n g p r o p e r t y o f he t
第3 5 卷 第3 期
声 与
AND
振
动
控
制
CONTROL
、 , 0 l 3 5 No . 3 J t m.2 0 1 5
VI B R r I oN
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