汽车半主动悬架系统

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电流变阻尼器对汽车悬架结构振动的智能半主动控制

电流变阻尼器对汽车悬架结构振动的智能半主动控制

电流变阻尼器对汽车悬架结构振动的智能半主动控制在汽车悬架系统的设计和优化过程中,电流变阻尼器(Current VariableDamper,CVD)的应用越来越受到重视。

电流变阻尼器是一种能够根据车辆行驶状态自动调节悬架阻尼的装置,从而提高汽车的舒适性和操控性能。

本文将从理论和实践两个方面探讨电流变阻尼器对汽车悬架结构振动的智能半主动控制。

我们来了解一下电流变阻尼器的工作原理。

电流变阻尼器主要由弹簧、电阻片和可变电阻器组成。

当汽车行驶时,弹簧会受到压缩力的作用,导致阻尼系数发生变化。

可变电阻器通过改变其电阻值来调节弹簧的刚度,从而实现对悬架阻尼的调节。

与传统的机械式悬架相比,电流变阻尼器具有更好的调节性能和更低的能耗。

要实现电流变阻尼器对汽车悬架结构振动的智能半主动控制,我们需要解决一些技术难题。

首先是传感器的选择问题。

目前市场上常见的传感器有压力传感器、加速度传感器和陀螺仪等。

这些传感器可以实时监测汽车悬架系统的运动状态,为电流变阻尼器提供必要的控制信号。

但是,由于汽车行驶过程中的各种干扰因素,这些传感器的测量结果可能存在误差。

因此,在设计电流变阻尼器控制系统时,需要对这些传感器进行精确校准,以提高系统的稳定性和可靠性。

其次是控制算法的设计问题。

电流变阻尼器的控制目标是使悬架系统在各种工况下保持良好的稳定性和舒适性。

为了实现这一目标,需要设计一种高效、灵活的控制算法。

该算法应该能够根据车辆的实际行驶状态自动调整电流变阻尼器的参数,以满足不同的驾驶需求。

为了提高系统的响应速度和鲁棒性,还需要对控制算法进行优化和改进。

最后是系统集成问题。

电流变阻尼器虽然具有很多优点,但是将其与现有的汽车悬架系统相结合并不容易。

这需要对两者的结构和原理进行深入研究,以找到最佳的集成方式。

还需要考虑电流变阻尼器在实际应用中的安全性和可靠性问题,确保其不会对车辆和驾驶员造成任何危害。

电流变阻尼器对汽车悬架结构振动的智能半主动控制是一个复杂而又具有挑战性的课题。

半主动悬架的工作原理

半主动悬架的工作原理

半主动悬架的工作原理
半主动悬架是一种先进的汽车悬架系统,它结合了主动和被动悬架的优点,为汽车提供更好的舒适性和稳定性。

这种悬架系统的工作原理基于电磁阻尼控制技术。

在车辆行驶时,传感器会监测悬架和车身的运动,然后将这些信息传输给控制单元。

控制单元会根据这些信息计算出车辆所需的阻尼力,并通过电磁阻尼器调节悬架的阻尼力。

与传统的被动悬架系统不同,半主动悬架可以根据路面条件和驾驶者的行为自动调整悬架的阻尼力。

如果车辆行驶在崎岖不平的路面上,悬架会自动调整为更加柔软的阻尼力,以提高车辆的舒适性。

如果车辆行驶在高速公路上,悬架会自动调整为更加刚硬的阻尼力,以提高车辆的稳定性和操控性。

半主动悬架系统的优点在于,它可以提高车辆的舒适性和稳定性,同时消除了传统被动悬架的缺点。

但是,由于半主动悬架系统的成本较高,因此它通常只用于高档车型中。

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车辆半主动悬架最优控制方法研究

车辆半主动悬架最优控制方法研究

车辆半主动悬架最优控制方法研究车辆悬架是汽车重要的组成部分之一,其功能是支撑并缓解车身在路面行驶过程中的震动和冲击,提高行驶的稳定性和舒适性。

传统的悬架系统在一定程度上能够满足车辆的需求,但随着现代科技的不断发展,车辆悬架已经发展到了半主动悬架的阶段,能够更好地适应各种路况和驾驶需求。

半主动悬架是指车辆悬架系统能够通过传感器对车辆的运动状态进行实时监测,并对悬架的阻尼、弹性等参数进行调整,以实现优化的控制,提高车辆的操控性和舒适性。

半主动悬架的优点在于其能够根据路面情况和驾驶者的需求进行自动调节,从而达到最佳的悬架效果。

半主动悬架的最优控制方法是通过控制悬架阻尼和弹性参数来实现的。

这些参数的控制需要基于车辆的运动状态和路面情况进行实时调整。

具体来说,半主动悬架的最优控制方法包括以下几个方面:1.实时监测车辆状态和路面情况:半主动悬架系统需要通过传感器对车辆的运动状态和路面情况进行实时监测,包括车速、加速度、制动状态、路面起伏等参数。

2.悬架参数的自适应调整:根据车辆状态和路面情况的监测结果,半主动悬架系统需要对悬架的阻尼和弹性参数进行自适应调整,以达到最佳的悬架效果。

这需要先建立悬架系统的数学模型,然后通过模型预测来实现悬架参数的自适应调整。

3.控制策略的设计:半主动悬架系统需要设计合理的控制策略,以实现最优控制效果。

常用的控制策略包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等。

4.优化算法的应用:为了实现更好的最优控制效果,半主动悬架系统需要应用优化算法来优化控制策略。

常用的优化算法包括遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法等。

半主动悬架的最优控制方法需要通过实时监测车辆状态和路面情况,对悬架的阻尼和弹性参数进行自适应调整,设计合理的控制策略,应用优化算法等多个方面的综合考虑,才能够实现最佳的悬架效果,提高车辆的操控性和舒适性。

未来,随着科技的不断进步,半主动悬架的最优控制方法还将不断发展和完善。

主动与半主动悬架

主动与半主动悬架

10
Control of active and semi-active suspension systems for passenger cars
Robust Control
No Control
11
Active Motion Stability
Goal : To increase the stability of Transport through control
第七节
主动悬架和半主动悬架
车辆主动悬架系统是在悬架中附加一个可控制作用力装置,通常由四部分组成: 执行机构:执行控制系统指令。如:液压缸、气缸、电动机等。 测量系统:测量系统各状态,为控制系统提供依据。如各种传感器。 控制系统:处理数据,发出各种控制指令。如:电子计算机。 能源系统:为以上各部分提供能源。 主动悬架系统:
油箱 油泵 储压器
全主动悬架(有源主动悬架):可调节悬架刚度和阻尼。 半主动悬架(无源主动悬架):只能调节悬架阻尼。
油气弹簧
电动机
微处理机 阀杆
传感器 悬架下支 承摆臂
全主动悬架
半主动悬架
被动悬架工作演示
全主动悬架(有源主动悬架):可调节悬架刚度和阻尼
半主动悬架:只能调节悬架阻尼
乘用车主动、半主动悬架的控制
• • IWT-project with Tenneco/Monroe Development of robust controller for active suspension of quarter car
– linear model – uncertainty modeling, – H-infinity design
Some measured FRF’s and fitted models

半主动悬架的自适应滑模控制算法研究

半主动悬架的自适应滑模控制算法研究

半主动悬架的自适应滑模控制算法研究摘要:本研究聚焦于半主动悬架的自适应滑模控制算法,旨在通过深入的理论分析和实验验证,提升车辆行驶的平顺性和稳定性。

半主动悬架作为一种先进的汽车悬架系统,能够通过传感器感知路面状况和车身姿态,实时调节阻尼参数,从而优化车辆性能。

而自适应滑模控制算法的应用,则能进一步提升半主动悬架的性能表现。

我们提出了一种基于改进的理想天棚系统的自适应滑模变结构控制算法。

该算法的核心在于在实际被控系统和参考模型之间的误差动力学系统中产生渐进稳定的滑模运动。

通过李雅普诺夫稳定性原理,我们证明了所设计的滑模控制算法的稳定性。

以某重型车辆为例进行的MATLAB 仿真结果显示,与传统被动悬架和最优控制相比,自适应滑模控制器能够显著改善车辆的平顺性,并对模型参数的不确定性和外界扰动展现出良好的适应性和鲁棒性。

滑模控制算法也存在抖振问题,这也是未来研究需要重点关注的方向。

为了解决这一问题,我们探讨了各种削弱抖振的方案,并在实验验证中观察到滑模控制的抖振现象相对较小,这表明所设计的滑模控制器能够很好地改善悬架性能,达到预期效果。

我们还研究了轮胎阻尼对悬架系统性能的影响,提出了一种考虑轮胎非线性阻尼的四分之一车模型。

通过在不同路面条件下的仿真分析,我们深入探讨了滑模控制和天棚控制在不同车速和路面频率下的性能表现。

本研究为半主动悬架的自适应滑模控制算法提供了深入的理论和实验支持,为进一步提升汽车行驶性能提供了新的思路和方法。

滑模控制的抖振问题仍需进一步研究和完善,以适应更复杂的道路和驾驶条件。

Abstract:This study focuses on the adaptive sliding mode control algorithm of semi-active suspension, aiming to improve the smoothness and stability of vehicle driving throughin-depth theoretical analysis and experimental verification. As an advanced automotive suspension system, semi-active suspension can perceive road conditions and body posture through sensors, adjust damping parameters in real time, and optimize vehicle performance. The application of adaptive sliding mode control algorithm can further improve the performance of semi-active suspension. We propose an adaptive sliding mode variable structure control algorithm based on an improved ideal ceiling system. The core of this algorithm lies in generating asymptotically stable sliding mode motion in the error dynamics system between the actual controlled system and the reference model. We have demonstrated the stability of thedesigned sliding mode control algorithm through the Lyapunov stability principle. The MATLAB simulation results using a heavy vehicle as an example show that compared with traditional passive suspension and optimal control, the adaptive sliding mode controller can significantly improve the smoothness of the vehicle, and demonstrate good adaptability and robustness to the uncertainty of model parameters and external disturbances. The sliding mode control algorithm also has the problem of chattering, which is also a focus of future research. To address this issue, we have explored various solutions to reduce chattering and observed in experimental verification that the chattering phenomenon of sliding mode control is relatively small. This indicates that the designed sliding mode controller can effectively improve suspension performance and achieve the expected results. We also studied the effect of tire damping on suspension system performance and proposed a quarter car model that considers tire nonlinear damping. Through simulation analysis under different road conditions, we delved into the performance of sliding mode control and canopy controlunder different vehicle speeds and road frequencies. This study provides in-depth theoretical and experimental support for the adaptive sliding mode control algorithm of semi-active suspension, and provides new ideas and methods for further improving the driving performance of automobiles. The chattering problem of sliding mode control still needs further research and improvement to adapt to more complex road and driving conditions.一、概述随着汽车工业的不断发展,对车辆行驶平顺性和稳定性的要求也在日益提高。

车辆半主动悬架最优控制方法研究

车辆半主动悬架最优控制方法研究

车辆半主动悬架最优控制方法研究一、引言车辆悬架系统对车辆行驶性能和乘坐舒适性有着重要影响,悬架系统的控制方法研究是提高车辆安全性能和行驶舒适性的关键之一。

车辆悬架系统的控制方式可分为主动、半主动和被动三种,其中半主动悬架系统因为具有较好的安全性能和经济性,近年来受到了研究者的广泛关注。

本文旨在研究车辆半主动悬架最优控制方法,提高车辆行驶性能和乘坐舒适性。

二、车辆半主动悬架系统车辆悬架系统主要由减震器、弹簧和悬架支撑等组成。

在半主动悬架系统中,增加了一些控制器和执行器,通过调整减震器和弹簧的刚度和阻尼来控制车辆悬架系统的状态。

半主动悬架系统根据控制方式可分为阻尼可调和弹簧可调两种。

阻尼可调悬架最早应用于赛车领域,通过控制阻尼来减小车身振动,提高行驶稳定性。

弹簧可调悬架则利用可变刚度弹簧来调整悬架系统阻尼和刚度,实现悬架系统的控制。

半主动悬架系统的控制方式有当前反馈、预测控制和模型参考控制等,其中预测控制是一种现在较为流行的控制方法。

三、车辆半主动悬架最优控制方法半主动悬架系统最优控制方法的目标是最大限度地提高车辆行驶性能和乘坐舒适性。

提高行驶性能需要控制车辆的悬架系统调整,提高车辆的悬架系统的阻尼和刚度,减小车身的姿态变化,提高悬架系统对路面的适应能力。

提高乘坐舒适性需要减小车辆悬架系统的振动,提高乘坐的平稳性和舒适性。

最优控制方法包括控制器设计和优化问题两个方面。

控制器的设计可以采用反馈线性二次型控制器,并采用Kalman滤波器估计状态变量。

为了确保悬架系统的最优性能,需要根据不同车辆和不同路面情况进行优化设计。

优化问题中,应该考虑到车辆行驶的安全性能和乘坐舒适性。

可以采用多目标优化方法,将行驶安全性能和乘坐舒适性综合考虑,在保证安全性能的前提下,最大程度地提高乘坐舒适性。

四、实验结果与分析将半主动悬架最优控制方法应用于某种车辆上,通过实验验证了该方法的有效性。

在不同路面条件下,实验结果表明,半主动悬架系统最优控制方法能够显著提高车辆行驶性能和乘坐舒适性。

主动悬架系统的工作原理

主动悬架系统的工作原理

主动悬架系统的工作原理在现代汽车技术中,主动悬架系统是一种非常重要的技术创新。

它可以通过调整车辆悬挂系统的刚度和阻尼,使车辆在行驶过程中保持舒适性和稳定性。

主动悬架系统的工作原理是通过传感器感知车体的姿态变化,然后根据这些信息来调节悬挂系统的特性,以提供最佳的悬挂效果。

主动悬架系统通常由以下几个部分组成:传感器、控制单元和执行器。

传感器用于感知车体的姿态变化,如加速度、车速、转向角等。

控制单元根据传感器的数据分析车体的状态,并决定悬挂系统需要进行的调整。

执行器根据控制单元的指令,调节悬挂系统的刚度和阻尼。

主动悬架系统的工作原理可以分为两个阶段:感知阶段和调节阶段。

在感知阶段,传感器感知车体的姿态变化,并将这些数据传输给控制单元。

控制单元会根据传感器的数据分析车体的状态,例如车辆的加速度、车速、转向角等。

在调节阶段,控制单元根据车体的状态决定悬挂系统需要进行的调整,并向执行器发送相应的指令。

执行器是主动悬架系统中非常重要的组成部分,它负责调节悬挂系统的刚度和阻尼。

执行器可以通过不同的方式来实现调节,例如通过电磁阀控制油液的流动来改变悬挂系统的刚度和阻尼。

当控制单元发送指令时,执行器会根据指令改变油液的流动,从而调节悬挂系统的特性。

主动悬架系统的工作原理可以通过一个简单的例子来解释。

假设车辆行驶在一个起伏不平的路面上,传感器会感知到车体的加速度和姿态变化。

控制单元根据传感器的数据分析出车体的状态,然后决定悬挂系统需要进行的调整。

如果车体的加速度较大,控制单元可以通过执行器调节悬挂系统的刚度和阻尼,使车辆在起伏不平的路面上保持稳定。

这样,主动悬架系统可以提供更好的悬挂效果,提高车辆的舒适性和稳定性。

主动悬架系统是一种重要的汽车技术创新,它可以通过调节悬挂系统的刚度和阻尼,使车辆在行驶过程中保持舒适性和稳定性。

主动悬架系统的工作原理是通过传感器感知车体的姿态变化,并根据这些信息来调节悬挂系统的特性。

通过这种方式,主动悬架系统可以提供更好的悬挂效果,提高车辆的驾驶体验。

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。

基于路面识别的车辆半主动悬架控制研究共3篇

基于路面识别的车辆半主动悬架控制研究共3篇

基于路面识别的车辆半主动悬架控制研究共3篇基于路面识别的车辆半主动悬架控制研究1基于路面识别的车辆半主动悬架控制研究随着人们对车辆行驶的安全性、舒适性以及环保性要求的提高,对车辆悬架系统的研究取得了很大的进展。

悬架系统是汽车的重要部分之一,它直接影响到车辆的行驶稳定性和舒适性。

车辆悬架控制系统采用静态和动态的控制手段,使车辆在不同路面下具有更好的适应性。

本文将围绕基于路面识别的车辆半主动悬架控制进行深入的研究。

目前,半主动车辆悬架系统已经成为一种热门的研究领域。

该系统可以根据路面状况的变化,主动地改变悬架的刚度和阻尼,以达到提高车辆运行性能和舒适性的目的。

在这个系统中,路面识别技术就显得尤为重要。

路面识别可以实时监测路面状况,如凹凸不平、湿滑等,对此进行识别和分析,进而控制悬架系统的工作状态和参数,使车辆在恰当的时间、恰当的位置变得更加稳定和舒适。

市场上已有不少基于路面识别的车辆悬架系统,但它们具有较大的局限性。

这些系统中的路面识别算法往往是基于车辆反弹运动的频率、振幅、位移等传统单一参数测量的。

由于车辆行驶中路面状况不稳定、复杂,因此这些单参数算法很难精确地识别出路面状况,控制效果有限。

针对这一问题,提出了基于多参数综合的路面识别算法。

该算法使用多个传感器来测量车辆状态和路面响应参数,包括悬架行程、悬架位移、油缸压力和车轮加速度等,实现了对路面状态的多角度观测和分析,并能够快速准确地识别路面状况。

在半主动悬架控制系统中,路面识别算法是一个关键环节,另一个重要环节是控制模型。

车辆运动模型是将车辆的运动状态转化为数学模型,以便于控制算法的设计和实现。

通过对车辆运动模型进行建立与优化,可以提高路面状况的识别能力和控制准确度。

目前,两梁半活动悬架、多连杆半主动悬架等控制模型均已得到应用,但基于多参数综合的路面识别算法对这些模型的优化仍需深入研究。

除此之外,还可以从控制方法上入手,开发相应的控制策略,提高半主动车辆悬架控制效果。

汽车半主动悬架控制策略研究

汽车半主动悬架控制策略研究

汽车半主动悬架控制策略研究引言随着车辆性能和安全要求的不断提高,汽车悬架系统的控制策略成为了研究的焦点之一、半主动悬架系统是一种利用电控阻尼机构来调整悬架刚度和阻尼的悬架系统,在提高车辆操控性能的同时也能提高乘坐舒适度。

本文将对半主动悬架系统的控制策略进行详细阐述和研究。

一、半主动悬架系统概述半主动悬架系统是一种通过调整悬架系统的刚度和阻尼来适应不同驾驶条件的悬架系统。

相比于传统的被动悬架系统,半主动悬架系统具有更高的悬架效率和更好的车辆操控性能。

半主动悬架系统通常由电液或电磁调节阻尼器、传感器和控制器组成。

二、半主动悬架系统的控制策略半主动悬架系统的控制策略主要包括基于前馈控制和反馈控制的方法。

1.前馈控制前馈控制是通过预先规划的动作来控制悬架系统的刚度和阻尼。

前馈控制可以根据车辆的加速度、刹车、转向等信号提前调整悬架系统的刚度和阻尼,以提高车辆的操控性能和乘坐舒适度。

例如,在车辆急刹车时,可以通过增加悬架系统的刚度和阻尼来提高制动效果和稳定性。

2.反馈控制反馈控制是根据实时的车辆状态和环境信息来调整悬架系统的刚度和阻尼。

反馈控制通常采用模糊控制、PID控制或基于模型的控制方法。

这些方法可以通过将车辆的状态与期望的状态进行比较来实现悬架系统的调整。

例如,在车辆通过不平路面时,反馈控制可以根据车辆的垂直加速度和悬架行程来调整悬架的刚度和阻尼,以提高乘坐舒适度。

三、半主动悬架系统的优势与应用半主动悬架系统相比于传统的被动悬架系统具有以下优势:1.提高悬架效率:半主动悬架系统可以根据实时的驾驶条件和车辆状态来调整悬架的刚度和阻尼,以提供最佳的悬架效果。

2.改善车辆操控性能:半主动悬架系统可以根据不同驾驶需求提供不同的悬架刚度和阻尼,以提高车辆的操控性能和稳定性。

3.提高乘坐舒适度:半主动悬架系统可以根据路面状况和车辆状态调整悬架的刚度和阻尼,以提供更好的乘坐舒适度。

半主动悬架系统广泛应用于高档轿车、SUV和跑车等车型。

2.7主动与半主动悬架

2.7主动与半主动悬架
➢空钩控制进一步改善 了“车身—车轮” |z2/z1| 这一环节在共振和高频区 的传递特性。
➢但在 “车轮—路面” |z1/q| 这一环节ft 附近的高 频共振区,由于 ft 非常小, 所以出现突出的共振峰。
17
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
空钩控制与被动悬架振动响应量的幅频特性
18
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
3)可控悬架系统的幅频特性
通过推导,可以得到三个振动响应量对 q的幅频特性
z2 B2 Kt
q B1 B3 B2 B4
fd 1 B2 B1 Kt
q B1 B3 B2 B4
Fd 1
Gq&
B1 Kt B1B3 B2B4
l3
1916 N s/m
参数 f0 ft ζ
确定反馈系数后的悬架系统参数
取值 0.8752Hz 9.7035Hz
参数 γ=Kt/K
μ
取值 11.2321
10
0.6787
ζt
0.1688
12
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
➢主动控制主要改善了 “车身—车轮” |z2/z1| 这一环节在共振和高频区 的传递特性。
8
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
2.主动和被动悬架频响特性和控制效果的对比分析
1)运动方程
主动悬架的运动方程为
m2z2 u m1z1 Kt
z1

q

u

一种简单 控制模型
u为主动控制力
u l1z2 z1 l2 z1 l3z2
m2z2 l1
2
第四节 车身与车轮双质量系统的振动

汽车半主动悬架系统的控制内容

汽车半主动悬架系统的控制内容

汽车半主动悬架系统的控制内容
汽车半主动悬架系统的控制内容包括以下几个方面:
1. 实时监测:悬架系统通过传感器实时监测车辆的动态信息,包括车速、转向角度、加速度、制动力等。

这些数据可以帮助系统判断当前行驶状态和路面状况。

2. 路面感知:悬架系统通过传感器感知路面状况,如颠簸、凹凸不平等情况,并将这些信息传递给控制单元。

3. 控制算法:悬架系统根据实时监测的数据和路面感知信息,通过控制算法计算最佳的悬架调节策略。

这个算法可以根据不同的行驶情况和路况动态调整,以提供最佳的悬架调节效果。

4. 悬架调节:悬架系统通过控制电磁阀、阻尼器或空气弹簧等调节装置,实现对悬架硬度、阻尼力等参数的调节。

根据控制算法计算的结果,系统可以动态调整悬架的工作状态,以提供更好的悬架控制性能。

5. 悬架模式选择:半主动悬架系统通常具有不同的工作模式,如舒适模式、运动模式等。

用户可以根据自己的需求选择合适的模式,控制系统会根据选择的模式来调节悬架的工作状态。

总的来说,汽车半主动悬架系统的控制内容主要包括实时监测车辆和路面信息、路面感知、控制算法、悬架调节和悬架模式选择等方面,以提供更好的悬架控制性能和乘坐舒适性。

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

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底盘上安装的各种传感器、执行器以及控制器等装置,实时监测和调整车辆底盘的悬架系统,以提高车辆的稳定性、舒适性、操控性和安全性。

主动悬架控制方法可以根据行驶条件和驾驶者的意图对车辆底盘悬架系统进行主动调整,提升整车性能。

主动悬架控制技术的发展已经成为汽车行业的一项重要趋势,对提高车辆的性能和驾驶体验起到了积极的作用。

本文将从技术原理、控制方法以及应用前景三个方面对汽车底盘主动悬架控制方法进行浅析。

一、技术原理汽车底盘主动悬架控制方法的技术原理是通过悬架系统上安装的传感器和执行器实时监测路面状况、车速、车辆操控状态等参数,然后通过控制器对悬架系统进行主动调整,使车辆在不同的行驶条件下都能保持最佳的悬架性能。

悬架系统是汽车底盘中的一个重要组成部分,其主要作用是支撑车身、减震减振、保证车辆在行驶过程中的稳定性和舒适性。

在传统的车辆悬架系统中,悬架的调整需要依靠车辆本身的重力或者弹簧的弹性来完成,对悬架系统的调整能力有一定的局限性。

而主动悬架控制方法则通过装配在车辆悬架系统上的传感器和执行器实时监测路面情况、车速、车辆操控状态等参数,结合控制器对悬架系统进行实时调整,可以实现更加精准的悬架调整,提高车辆的行驶稳定性和舒适性。

二、控制方法汽车底盘主动悬架控制方法主要包括悬架系统的主动调整和车辆动态控制两个方面。

在悬架系统的主动调整方面,主要通过调整悬架系统的硬度、高度以及减振力等参数来适应不同的路面情况和车速条件。

对于动态控制方面,则是通过控制车辆的动力系统和制动系统,来实现对车辆的动态稳定性控制。

具体来说,可以通过调整车辆的电子稳定控制系统(ESP)、防抱死制动系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)等,实现车辆操控的优化。

在车辆动态控制方面,则是通过车辆的动力系统和制动系统来实现对车辆的动态稳定控制。

比如在高速行驶时,通过调整车辆的动力输出和刹车力分配来提高车辆的行驶稳定性;在急转弯时,通过调整车轮的转速来实现对车辆的横向稳定控制等。

基于混合阻尼控制的车辆半主动悬架可调性研究

基于混合阻尼控制的车辆半主动悬架可调性研究

基于混合阻尼控制的车辆半主动悬架可调性研究车辆悬架系统是车辆行驶中的核心组成部分,它对车辆的行驶性能和操纵性有着不可忽视的影响。

为了提高车辆的稳定性和舒适性,半主动悬架系统被广泛应用于汽车制造业。

然而,如何实现较好的悬架可调控性仍是一项值得探究的课题。

本文基于混合阻尼控制的半主动悬架可调性研究,试图探究其在汽车制造业中的应用现状以及其优势所在。

首先,我们需要了解什么是混合阻尼控制。

混合阻尼控制是利用电子控制器控制阻尼器的阻尼大小和刚度的变化,从而控制车辆悬架系统的硬度和稳定性的方法。

具体应用上,混合阻尼控制系统分为主动和半主动两种模式。

主动模式下,悬架系统会自动调整阻尼器的阻尼和刚度,以应对车辆不同速度下的行驶条件。

而半主动模式下,驾驶员可以根据车速和路面条件手动调整阻尼器的阻尼和刚度,以获得更加舒适和稳定的行驶体验。

混合阻尼控制的优点不仅仅在于其可调控性,还在于它能够在减少车身跳动和滚动方面发挥重要作用。

利用混合阻尼控制系统,可以减少车身在行驶过程中的摆动和抖动,提高车辆的操控水平和行驶稳定性。

同时,它还可以降低车辆在急刹车状况下的制动距离,提高车辆的安全性。

半主动悬架系统可调性的研究是一个极为多方面的课题。

其中包括了模型建立、算法设计、控制模式选择等多个方面。

在模型建立方面,需要考虑到车辆的物理参数、路况信息以及阻尼器的参数等多个因素。

在算法设计方面,需要依据实际情况设计一种适合混合阻尼控制的算法,以提高半主动悬架系统的稳定性和可调控性。

而在控制模式选择方面,则需要结合实际应用条件选择适合车辆的控制模式和工作模式,以达到最佳的悬架可调控性和车辆性能。

总的来说,混合阻尼控制的半主动悬架可调性研究对提高车辆的舒适性、安全性和操控性有着重要的作用。

它可以优化车辆悬架系统,减少车身在行驶过程中的摆动和抖动,提高车辆的操控水平和行驶稳定性。

但是,由于半主动悬架系统涉及到多个方面的问题,因此在实际应用过程中需要综合考虑,选择一种适合实际需求的悬架可调控性控制方案。

《2024年连续可调阻尼减振器设计与半主动悬架的控制算法仿真》范文

《2024年连续可调阻尼减振器设计与半主动悬架的控制算法仿真》范文

《连续可调阻尼减振器设计与半主动悬架的控制算法仿真》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展,车辆行驶的平稳性和舒适性越来越受到人们的关注。

连续可调阻尼减振器作为一种新型的减振装置,在提高车辆行驶的平稳性和舒适性方面具有重要作用。

本文将介绍连续可调阻尼减振器的设计原理及其实现在半主动悬架系统中的应用,并对其控制算法进行仿真分析。

二、连续可调阻尼减振器设计2.1 设计原理连续可调阻尼减振器通过改变阻尼力的大小,实现对振动能量的有效吸收和耗散。

其设计原理主要依赖于阻尼材料的特性以及结构设计。

在阻尼材料的选择上,需要选择具有高能量吸收、高稳定性及耐久性的材料。

在结构设计上,要考虑到阻尼力的调节范围、调节速度以及结构的紧凑性等因素。

2.2 结构设计连续可调阻尼减振器的结构设计主要包括活塞、阻尼材料、油封等部分。

其中,活塞的设计要考虑到其运动轨迹的精确性和稳定性;阻尼材料的选择和布置要保证其在各种工况下都能发挥良好的减振效果;油封的设计要保证油液的密封性,防止油液泄漏。

三、半主动悬架系统设计与实现3.1 半主动悬架系统原理半主动悬架系统通过调整减振器的阻尼力,实现对车辆振动的有效控制。

与传统的被动悬架相比,半主动悬架具有更高的控制精度和适应性。

在半主动悬架系统中,减振器是核心部件,其性能直接影响整个系统的性能。

3.2 半主动悬架系统实现在半主动悬架系统中,通过传感器实时监测车辆的振动情况,并将数据传输给控制器。

控制器根据接收到的数据,通过控制算法调整减振器的阻尼力,从而实现对车辆振动的有效控制。

此外,还需要对传感器和控制器进行优化设计,以提高系统的稳定性和可靠性。

四、控制算法仿真分析4.1 仿真环境与模型建立为了对半主动悬架系统的控制算法进行仿真分析,需要建立相应的仿真环境和模型。

仿真环境应包括车辆的动力学模型、路面模型、传感器模型、减振器模型等。

在建立模型时,需要考虑到各种因素的影响,以保证仿真的准确性和可靠性。

半主动悬架设计

半主动悬架设计

悬架历史:随着世界经济、科技水平的发展,人们对汽车的要求也越来越高,因此生产即安全又舒适的高性能汽车成为汽车工业发展的新方向。

而作为汽车重要组成部分的悬架,其性能的优越直接影响车辆的安全性和舒适性。

因此,悬架的发展先后经历了被动悬架、主动悬架的演变过程。

然而,由于被动悬架本身结构的限制,其性能相对较差;主动悬架结构复杂、制造成本较高,在商业上也没能得到广泛应用。

后来,人们提出了介于前两种悬架之间的半主动悬架,它既有被动悬架结构简单、成本低廉,又有主动悬架的优越性能,因此,受到人们的广泛关注。

组成:悬架是车架与车桥之间的一切连接和传力装置的总称。

主要由弹性元件、减振器和导向机构组成。

悬架是汽车的一个重要组成部分,它把车架或车身与车轮弹性的连接起来。

因此,其性能的好坏直接影响车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。

其总体结构如图1.1所示。

f-r悬架按导向机构、弹性元件和阻尼元件不同,可分成不同的悬架类型。

以阻尼元件为例,按阻尼元件的不同,可以分成固定阻尼系数的悬架和可变阻尼系数的半主动悬架两种。

本文就是以可变阻尼系数的半主动悬架为例进行研究的。

按其发展过程来讲,悬架先后经历被动悬架、主动悬架和半主动悬架三种悬架的发展历程。

迄今为止,被动悬架发展历史最悠久,性能比较稳定、技术相对成熟,更兼结构简单、制造成本低廉,因此,仍在各种车辆上广泛应用。

但其弹性和阻尼不能随外部工况变化而变化,已经远不能满足人们对乘坐舒适性和安全性的要求。

随着计算机技术的发展和传感器、微处理器及液、电控元件制造技术的提高,使可控悬架在车辆上的应用成为可能。

半主动悬架:半主动悬架是指悬架弹性元件刚度和减振器阻尼力之一或两者均可根据需要进行捌节的悬架。

由于半主动悬架在控制品质上接近于主动悬架,且结构简单,能量损耗小,成本低,因而具有巨大的发展潜力。

1半主动悬架技术发展现状根据悬架的阻尼和刚度是否随着行驶条件的变化而变化,可将悬架分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架。

浅析汽车半主动悬架及应用讲解

浅析汽车半主动悬架及应用讲解

题目:浅析汽车半主动悬架及应用姓名:专业:汽车定损与评估班级:指导教师:审阅教师:成绩:年月日浅析汽车半主动悬架及应用[摘要] 汽车悬架,是保证驾乘人有一个舒适的驾驶环境和操控性,一直受到人们的重点关注,它经过多年的发展,其结构形式也在不断完善和更新,尽管如此,传统的悬架系统仍然受到很大的限制,不能满足汽车各种工况下驾乘人的要求。

为了克服传统的被动悬架对汽车性能改善的限制,近年来,汽车工业中相继出现了性能更加优越的主动悬架和半主动悬架,本文讲述的就是汽车半主动悬架系统基本特点及应用。

[关键词] 悬架半主动悬架减振器阻尼性目录引言 (1)1 .半主动悬架优缺点 (2)1.1 传统悬架与半主动悬架对比 (2)1.2 主动悬架与半主动悬架对比 (3)2 .半主动悬架新技术 (2)2.1 机械控制式可调阻尼减震器 (2)2.2 电子控制式可调阻尼减振器 (3)2.3 电流变和磁流变液体减振器技术 (5)结束语 (7)致谢 (8)参考文献 (9)引言汽车振动是影响汽车性能的重要因素,这种振动会严重的影响汽车的平顺性和操纵稳定性以及车辆零部件的疲劳寿命,目前国内应用比较广泛的是传统的被动悬架,被动减振器。

传统的被动悬架减振器的阻尼系数和弹簧刚度是固定的,不能起到良好的减振作用。

随着现代电子技术的发展,出现了主动和半主动悬架。

虽然主动悬架理论上能够很好的调节阻尼系数和弹簧刚度,但是结构复杂,能耗大,成本高。

而半主动悬架解决了传统悬架的舒适性与稳定性之间的矛盾,其在控制品质上接近主动悬架,但结构简单,价格相对便宜,除驱动电机和电磁阀需要消耗能量外,不需要提供额外的附加电源,它的最大优点是工作时几乎不消耗动力,因此越来越受到人们的重视。

现代中高级轿车更青睐于半主动悬架这项新技术,可调阻尼减振器是半主动悬架的核心部件,它的好坏将直接影响汽车的平顺性。

本课题就是对半主动悬架的一些浅显认识和它在相关汽车上的应用。

1 .半主动悬架优缺点过去到现在,汽车在高速行驶时汽车的行驶稳定性和平顺性一直与悬架的发展紧密相连,悬架的结构形式也在不断变化发展,传统的被动式悬架越来越不能满足汽车高速行驶的要求,即使采用优化设计也只能保证悬架在特定激励发生变化后,悬架的性能亦随之发生变化,为了克服传统的被动悬架对汽车性能改善的限制,近年来出现了性能更加优越的主动、半主动悬架。

半主动悬架是什么?

半主动悬架是什么?

半主动悬架是什么?
悬架是汽车重要总成之一,其性能的好坏直接影响汽车的平顺性和操纵稳定性。

从控制力的角度划分,悬架可分为被动悬架,半主动悬架和主动悬架。

目前,大多数汽车的悬架系统装有弹簧和减振器,悬架系统内无能源供给装置,其弹性和阻尼不能随外部工况变化而变化,这种悬架称为被动悬架。

主动悬架有作为直接力发生器的动作器,可以根据输入与输出进行最优的反馈控制,使悬架有最好的减振特性,以提高汽车的平顺性和操纵稳定性。

半主动悬架可看作由可变特性的弹簧和减振器组成的悬架系统,虽然它不能随外界的输入进行最优的控制和调节,但它可按储存在计算机中的各种条件下最优弹簧和减振器的优化参数指令来调节弹簧的刚度和减振器的阻尼状态,使悬架对复杂多变的路面状况具有较好的适应性.
半主动悬架的发展概况
半主动悬架的概念首先由Crosby和Karnopp于1973年提出,Karnopp还提出天棚阻尼控制模型和实现方法。

直到20世纪80年代初期才有试验性的产品问世,但它投入应用的速度比主动悬架快得多。

随着电子技术和计算机技术的发展,半主动悬架逐步从实验室走向工厂。

1975年,Margolis等人提出了开关控制的半主动悬架,1983年日本丰田汽车公司开发了具有3种减振工况的开关式半主动悬架,并应用于
ToyotaSoarer280GT型轿车上。

1986年,KimBrough在半主动悬架控制方法中引入了Lyapunov方法,改进了控制算法的稳定性。

1988年日本日产公司首次将声纳式半主动悬架系统应用于Maximas轿车上,。

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传统的悬架系统的刚度和阻尼是按经验或优化设计的方法确定的,根据这些参数设计的悬架结构,在汽车行驶过程中,其性能是不变的,也是无法进行调节的,使汽车行驶平顺性和乘坐舒适性受到一定影响。

故称传统的悬架系统为被动悬架系统。

如果悬架系统的刚度和阻尼特性能根据汽车的行驶调节(车辆的运动状态和路面状况等)进行动态自适应调节,使悬架系统始终处于最佳减振状态,则称为主动悬架。

主动悬架系统按其是否包含动力源可以分为全主动悬架(有源主动悬架)和半主动悬架(无源主动悬架)系统两大类。

全主动悬架全主动悬架是根据汽车的运动状态和路面状态,适时地调节悬架的刚度和阻尼,使其处于最佳减振状态。

它是在被动悬架(弹性元件、减振器、导向装置)中附加一个可控作用力的装置。

通常由执行机构、测量系统、反馈控制系统和能源系统4部分组成。

执行机构的作用是执行控制系统的指令,一般为发生器或转矩发生器(液压缸、气缸、伺服电动机、电磁铁等)。

测量系统的作用是测量系统各种状态,为控制系统提供依据,包括各种传感器。

控制系统的作用是处理数据和发出各种控制指令,其核心部件是电子计算机。

能源系统的作用是为以上各部分提供能量。

半主动悬架目前,主流的半主动悬架不考虑改变悬架的刚度,而只考虑改变悬架的阻尼,因此它无动力源且只由可控的阻尼元件组成。

由于半主动悬架结构简单,工作时几乎不消耗车辆动力,而且还能获得与全主动悬架相近的性能,故有较好的应用前景。

半主动悬架按阻尼级又可以分成有级式和无级式两种。

(1)有级式半主动悬架它是将悬架系统中的阻尼分为两级、三级或更多级,可由驾驶员选择或根据传感器信号自动进行选择悬架所需要的阻尼级。

也就是说,可以根据路面条件(好路或坏路)和汽车的行驶状态(转弯或制动)等来调节悬架的阻尼级,使悬架适应外界环境的变化,从而可以较大幅度地提高汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。

半主动悬架中的三级阻尼可调减振器的旁路控制阀是由调节电动机来带动阀芯转动,使控制阀孔具有关闭,小开和大开3个位置,产生3个阻尼值。

该减振器应用于OPEL SENTOR和OPELGA轿车上。

(2)无级式半主动悬架它是根据汽车行驶的路面条件和行驶状态,对悬架系统的阻尼在几毫秒内有最小变到最大进行无级调节。

无级半主动微处理器从速度、位移、加速度等传感器处接受到信号,计算机出系统相适应的阻尼值,并发出控制指令给步进电动机,经阀杆调节阀门,使其改变节流孔的通道节面积,从而改变系统的阻尼。

该系统虽然不必外加能源装置,但所需传感器较多,故成本仍较高。

新型的半主动悬架系统前人基于天棚阻尼的概念发明了半主动阻尼器,并应用于生产,但对悬架性能的改善是极其有限的。

后来,有人提出了开关控制的半主动悬架,它能产生较大的阻尼力,这种悬架已应用到实车上,其后又有人在半主动悬架控制中引入了此方法,并改进了控制算法的稳定性。

日产公司研制了一种声纳式半主动悬架,它可通过声纳装置预测路面信息,悬架减振器有柔和、适中和稳定3种选择状况。

随后有研究人员利用了电流变和磁流体作为工作介质,研究了新型的半主动悬架系统。

半主动悬架系统除了少量的开启电液阀的能量以外,几乎不需要外加能源,研究表明,只要恰当选择控制逻辑,半主动阻尼器可以达到像主动减振器一样的减振效果。

通常,半主动悬架是指悬架弹性元件的刚度和减振器的阻尼系数之一可以根据需要进行调节的悬架。

目前,半主动悬架研究主要集中在调节减振器的阻尼系数方面,即将阻尼可调减振器作为执行机构,通过传感器检测到汽车行驶状况和道路条件的变化以及车身的加速度,由ECU根据控制策略发出脉冲控制信号实现对减振器阻尼系数的有级可调和无级可调。

有级可调减振器有级可调减振器阻尼在三档之间快速切换,切换时间通常为几毫秒,有级可调减振器实际上是在减振器结构中采用较为简单的控制阀使通流面积在最大、中等或最小之间进行有级调节。

有级可调减振器通过减振器顶部的电机控制旋转阀的旋转位置使减振器的阻尼在软/中/硬三档之间变化,有级可调减振器的结构及其控制系统相对简单,但在适应汽车行驶工况和道路条件的变化方面有一定的局限性,有级可调减振器的设计关键是发展先进的阀技术,增加阻尼变化的档数缩短切换时间从而使复杂的控制策略应用成为可能,以进一步提高悬架的控制品质。

无级可调减振器无级可调减振器的阻尼调节可采取以下几种方法:(1)节流孔径调节:通过步进电机驱动减振器的阀杆连续调节减振器的通流面积,来改变阻尼节流阀或其他形式的驱动阀来实现。

这类减振器的主要问题是节流阀结构复杂,制造成本高。

(2)减振液黏性调节:使用黏性连续可控的新型的功能材料电流变或磁流变液体作为减振液,从而实现阻尼无级变化,电流变液体在外加电场作用下,其流变材料性能(如剪切强度,表观黏度等会发生显著的变化,将这种电流装入减振器并在内外筒之间加上电场通过改变电场强度使电流液体的黏度改变,从而改变减振器的阻尼力。

由于电流变减振器的阻尼可随电场强度的改变而连续变化,这无疑是一个较好的选择。

但电流变液体存在较多问题,其电致屈服强度小,温度工作范围不宽,零电场黏度偏高,悬浮液中固体颗粒与基础液体之间比重相差较大、容易分离,沉降稳定性差,对杂质敏感等难以适应电流变减振器长期稳定工作的需要。

要使电流变减振器响应迅速、工作可靠,必须解决以下几个问题:设计一个体积小、重量轻,能任意调节的高压电源;为保证电流变液体的正常工作温度必须设计一个散热系统;充装电流变液体时,要保证无污染;性能优良的电流变液体;高压电源的绝缘与封装。

电流变减振器在国外已有一些产品问世。

如德国的商业电流变液与电流变减振器及美国的相关产品等。

磁流变液体是指在外加磁场的作用下,流变材料性能发生急剧变化的流体,将磁流变液体装入磁流变减振器通过控制磁场强度可实现磁流变减振器阻尼的连续、无级可调。

磁流变减振器具有电流变减振器同样的特点,响应比电流变减振器要慢,主要是磁流变液体的磁化和退磁需要时间。

磁流变减振器通常采用活塞缸结构,磁流变液的通路有位于活塞上的阻尼孔或单独的旁路构成。

在磁流变液的通路上施加磁场,按结构可分为单出杆活塞结构和双出杆活塞结构.单出杆活塞缸结构设计的磁流变减振器已用于大型载重汽车司机座椅半主动悬架减振系统。

磁流变液体的特点存在的问题是响应时间长、结构比较笨重、流变性能和稳定性还需要改进。

目前成功开发的电流变液体与磁流变液体的特性,从材料特性上看它们都能满足汽车工作要求,但在屈服应力、温度范围、塑性黏度和稳定性等性能方面,磁流边液体强于电流变液体,这也是选用磁流变液体作为半主动悬架系统减振器的减振液的主要因素。

其最主要的问题是实现电源以及降低减振器内液体紊流产生的噪声十分困难。

减振器驱动方式可控减振器驱动方式有转阀方式、旁路阀方式、压电驱动方式、磁场控制的磁流变方式和永磁直流直线饲服电机驱动方式等。

转阀方式是由控制器单元发出的信号经处理驱动步进电机从而驱动转动阀转动,改变减振器阻尼孔的大小,产生符合系统要求变化的阻尼力。

旁路阀方式是由电磁阀根据控制器单元发出的信号开关打开磁阀相当于在油路中增加一个节流孔,从而改变总的阻尼孔的面积,产生符合系统要求的有级变化的阻尼力。

压电驱动方式是在减振器的活塞杆内,安装压电执行器和压电传感器。

压电执行器由88个压电元件叠加而成,在直流电压作用下压电元件会伸长,该位移经位移放大室放大到可以打开转换阀,形成分流油路,从而获得小阻尼。

利用压电传感器可将前轮减振器检测到的路面情况传给电控单元,控制后轮减振器的阻尼。

磁场控制的磁流变方式是利用电控单元发出的电压或电流信号控制磁流变减振器内变压线圈产生高压实现对阻尼的连续无级调节。

永磁直流直线饲服电机驱动方式则是由直线饲服电机直接实现直线运动控制。

电机驱动效率高、响应迅速、灵敏度高、随机性好、控制稳定。

目前,永磁直流直线伺服电机在航天飞行器中应用广泛应用,其驱动性能优于液压执行机构。

半主动悬架控制策略最早提出的半主动悬架控制方法是天棚阻尼控制方法,由于其控制算法简单,得到了广泛的应用。

但天棚阻尼控制只能解决了悬架系统的舒适性而没有很好解决操纵稳定性问题。

因此,目前研究的重点是改进型的天棚阻尼控制方法在半主动悬架系统中的应用。

以经典控制理论为基础的控制不需要了解被控对象的数学模型,只要根据经验进行调节器参数在线调整,即可取得满意的结果,不足的是对被控对象参数变化比较敏感,研究查表法参数控制PID和模糊控制方法在半主动悬架控制系统中应用有一定的实际的意义。

线性最优控制方法在系统建模时忽略了高阶动态环节,如车架轮胎的高阶模态以及减振器,传感器的动态特性等所得到的控制参数是根据确定的系统参数计算出来的,仅对理想的数学模型保证预期的性能。

当系统参数变化到一定程度时,会使系统变得不稳定,控制参数不再使性能指标最优,有时甚至会使悬架性能恶化。

而实际的悬架系统是含有许多不确定因素的非线性、时变、高阶动力系统,难以用定常反馈系统达到预定的性能要求。

所以最优控制方法在半主动悬架控制系统中应用很少。

自适应控制方法应用于汽车悬架控制系统有自校正控制和模型参考自适应控制两类控制策略。

自校正控制是一种将受控对象参数在线识别与控制器参数整定想结合的控制方法,模型参考自适应控制是在外界激励条件和车辆自身参数状态发生变化时被控车辆的振动输出仍能跟踪所选定的理想参考模型。

采用自适应控制的车辆悬架阻尼减振系统改善车辆的行驶特性,在德国大众汽车公司的底盘上得到了应用。

模糊控制方法在半主动悬架系统中的应用效果比常规控制方法有效,但模糊控制器的稳定性只通过一些模拟过程测试,判断其稳定性的标准还不存在;控制器只使用于一定的汽车参数;改变轮胎性能会使控制结果明显变坏;路面性质对控制效果影响较大。

因此,模糊控制方法在半主动悬架控制中应用从理论上无法判定,只能通过系统实测才能确定。

神经网络是一个由大量处理单元所组成的高度并行的非线性动力系统,其特点是可学习性和并行性,故在汽车悬架振动控制中有广泛的应用前景,但神经网络不适于表达基于规则的知识,需要较长的训练时间,因此神经网络须与其他控制方法相结合构成复合控制模式,才能具有更大的实际应用。

总之,半主动悬架控制方法较多,各种方法均有利弊,综合应用各种方法开发系统控制器是发展方向,从文献分析看:日本、德国、韩国等汽车发达国家基本都是采用基于天棚阻尼控制理论,模糊控制理论和自适应控制理论为主线的复合控制策略。

任何控制系统总存在不可避免的时滞,它会导致反馈控制系统预料外的失稳,出现安全极为不利的轮跳。

因此在汽车半主动悬架振动控制系统开发过程中,应该结合实际车型研究和开发控制有效、实用简单、造价合理的控制器,并经过大量的实车测试才能推广应用。

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