整车主动悬架系统天棚阻尼控制策略

基于天棚阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略研究

基于天棚阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略研究
天棚阻尼二系悬挂系统是一种汽车悬挂系统，在保证驾驶舒适性的提高了行车稳定性和安全性。

为了进一步改善悬挂系统的性能，可以采用半主动控制策略进行研究。

半主动控制策略通过控制阻尼器的阻尼力来实现对悬挂系统的控制。

根据实际的行车条件，可以实时调整阻尼器的阻尼力，从而实现对悬挂系统的主动控制。

半主动控制策略通过优化阻尼力的调整方法，可以在不同的行驶状态下提供更好的悬挂系统性能。

半主动控制策略可以结合传感器和控制算法来实现对悬挂系统的控制。

传感器可以实时感知车辆的行驶状况，如车速、转向角度等。

通过对传感器数据的实时分析，可以确定当前行驶状态，从而确定适当的阻尼力调整策略。

控制算法可以根据行车状态和目标性能要求，实时计算出阻尼力的调整量，并通过控制信号传递给阻尼器。

半主动控制策略可以结合模型预测控制方法来提高悬挂系统的性能。

模型预测控制方法可以通过建立悬挂系统的动力学模型，预测未来的行驶状态，并根据预测结果进行阻尼力的调整。

这种方法可以在较长的时间范围内进行预测和控制，从而提高悬挂系统的性能和稳定性。

“天棚”阻尼控制

“天棚”阻尼控制“天棚”阻尼是D.Karnopp 利用最优控制理论在1974 年提出来的一种悬架系统主动控制策略，其控制性能优越，具有一定的鲁棒性，但由于它是基于悬架速度的负反馈主动控制，对于移动的车辆来说无法实现。

但将“天棚”阻尼悬架系统作为控制的参考模型，即把“天棚”系统作为实际系统控制的动态目标得到广泛的应用。

但由于可调参数只有“天棚”阻尼系数，系统性能无法进一步提高。

本文采用天棚阻尼悬架作为研究对象，将分数阶微积分引入到“天棚”阻尼控制系统中，取代原来的整数阶导数。

以B级路面为输入信号，根据优化理论找到最优的阶数和阻尼系数。

最终，通过分析比较分数阶“天棚”阻尼悬架、整数阶“天棚”阻尼悬架和被动悬架，得出分数阶“天棚”阻尼悬架能够全面提高整数阶“天棚”阻尼悬架的性能。

1 车辆半主动悬架模型车辆悬架按振动控制的方法分为被动、半主动、主动3 个类型，其中主动悬架可很好地提高车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性，但因其价格昂贵、能耗高、结构复杂、可靠性差，限制了它的推广;被动悬架系统减震器的阻尼特性不能根据路面状况和车辆运行状态进行实时的调节，因而控制效果有限;半主动悬架相比于主动悬架，结构相对简单，能量消耗少，价格低廉，而性能接近主动悬架，特别是磁流变材料的出现，其应用前景非常良好。

以具有两自由度的1/4 车辆悬架模型作为研究对象，具有磁流变阻尼器的半主动悬架模型如图1 所示，其动力学方程:式中，m——簧载质量，m——簧下质量; s——悬架结构阻尼; k——悬架stcs 刚度，k ——轮胎刚度;x ——车身位移， x ——轮胎位移， x——路面位移; tstgF ——半主动控制力， Fb——磁流变阻尼器的可调阻尼系数。

d 半主动悬架是1974 年由美国加州大学戴维斯分校机械工程系D. E. Karnopp 教授等提出的，并利用天棚阻尼控制理论给出半主动悬架的控制策略，近十多年来，基于各种控制理论和磁流变阻尼器技术的半主动悬架控制策略相继发表，例LQR/LQG 控制、滑模变结构控制、自适应控制、人式神经网络控制、模糊控制、鲁棒控制等，相比较优这些较复杂的控制理论，天棚阻尼控制方法以其简单有效一直在半主动振动控制方面占有重要的一席之地。

基于天棚阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略研究

基于天棚阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略研究随着现代车辆工业的快速发展，人们对汽车性能的要求也越来越高，特别是对安全性能的要求。

在不同的路况下，车辆的发生的横向加速度变化较大，这对车辆的稳定性和舒适性造成了很大的挑战。

因此，研究半主动悬挂系统已经成为汽车工业研究的重点之一。

本文将介绍基于天棚阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略的研究。

1. 天棚阻尼二系悬挂系统天棚阻尼二系悬挂系统是一种新型的汽车悬挂系统。

它由天棚阻尼器和二系悬挂系统组成。

天棚阻尼器是通过液体阻尼来达到减震效果的。

它与车身连接，并与车轴连接。

二系悬挂系统是把悬挂系统分成两个独立的系，每个系都由一个弹簧和一个阻尼器组成。

这种悬挂系统可以提高车辆的稳定性和舒适性。

2. 半主动控制策略半主动控制是在车辆运行时，对车辆进行实时控制，使其能够加速，减速，转弯等动作更加平稳，同时提高了车辆的稳定性和舒适性。

基于天棚阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略，是使车辆在行驶时，能够根据道路的情况，自动地改变车辆的阻尼和弹簧刚度，从而适应不同的路面状况。

半主动控制策略可以通过控制阻尼器的工作状态来实现。

当车辆在行驶过程中，受到路面的冲击，控制器将根据路面的情况，对阻尼器进行控制，使其能够自动调整悬挂系统的刚度和阻尼；当车辆在高速行驶时，悬挂系统的对路面的反应速度应该很快，此时阻尼器应该采用较低的阻尼系数；当车辆在低速行驶时，悬挂系统的对路面的反应速度应该较慢，此时阻尼器应该采用较高的阻尼系数，以保证车辆的稳定性和舒适性。

3. 结论基于天棚阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略可以使车辆在行驶过程中，更好地适应不同的路面状况，提高车辆的稳定性和舒适性。

半主动控制策略可以通过对阻尼器的控制来实现，因此，控制器的设计对于半主动控制系统的效果至关重要。

车辆半主动悬架改进型天棚阻尼控制算法

车辆半主动悬架改进型天棚阻尼控制算法佚名【摘要】以改善车辆乘坐舒适性为目的，通过分析车体垂向速度和垂向加速度的相互关系，设计了车辆悬架改进型天棚阻尼半主动控制算法。

以天棚阻尼控制算法为对比，对设计的算法进行性能仿真。

结果表明，与传统的天棚阻尼控制算法相比，该算法能显著降低车体加速度，提高乘坐舒适性，且具有计算量小，简单实用的优点，适用于车辆振动的控制。

%Aiming at improving vehicle ride comfort and by analyzing the mutual effects between vertical ve-locity and vertical acceleration of vehicle, a modified sky-hook damping semi-active control algorithm for vehicle suspensions is designed. With conventional sky-hook damping control algorithm as comparison reference, a suspen-sion performance simulation is conducted with the algorithm designed. The results show that compared with conven-tional sky-hook control algorithm, the modified sky-hook control algorithm can significantly reduce the acceleration and improve the ride comfort of vehicle with the merits of being simple, practical with less computation efforts, suit-able for vehicle vibration control.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】5页(P931-935)【关键词】悬架;控制算法;天棚阻尼控制;改进【正文语种】中文悬架是车辆重要组成部分，其性能对车辆的乘坐舒适性、操纵稳定性和行驶安全性具有决定性影响[1-2]。

基于改进天棚控制策略的主动悬架动力学性能研究

基于改进天棚控制策略的主动悬架动力学性能研究陈龙;高泽宇;汪若尘;袁朝春【摘要】针对采用天棚控制策略的主动悬架无法有效抑制车轮振动,从而影响车辆行驶安全性的问题,提出一种改进天棚控制策略.构建了改进天棚控制策略下的线性二自由度动力学模型,对天棚阻尼系数进行了优化设计,以采用天棚控制策略的主动悬架为比较对象,分别进行了频域和时域内的仿真对比.结果表明,相比天棚控制策略,改进天棚控制策略可有效提高高频区的乘坐舒适性和行驶安全性;在相同行驶工况下,改进天棚控制策略的车身加速度均方根值增大了3.36％,但轮胎动载荷均方根值降低了37.61％,证明了改进天棚控制策略的有效性.【期刊名称】《汽车工程学报》【年(卷),期】2016(006)003【总页数】5页(P176-180)【关键词】主动悬架;改进天棚控制策略;乘坐舒适性;行驶安全性;仿真对比【作者】陈龙;高泽宇;汪若尘;袁朝春【作者单位】江苏大学汽车工程研究院,江苏,镇江212013;江苏大学汽车与交通工程学院,江苏,镇江212013;江苏大学汽车与交通工程学院,江苏,镇江212013;江苏大学汽车与交通工程学院,江苏,镇江212013;江苏大学汽车工程研究院,江苏,镇江212013;江苏大学汽车与交通工程学院,江苏,镇江212013【正文语种】中文【中图分类】U463.33传统被动悬架采用折中的设计方式，固定的结构参数使其无法满足不同行驶工况下的车辆动力学性能要求［1］。

主动悬架突破了传统被动悬架的局限性，极大地改善了车辆的动态性能［2］。

主动悬架主要包括执行机构和控制策略两大部分，执行机构主要是根据控制策略的要求输出作动力。

因此，控制策略是主动悬架的设计核心［3］。

目前，主动悬架的控制策略主要包括：天棚控制［4］、线性最优控制［5］、预见控制［6］、自适应控制［7］、模糊控制［8-10］、神经网络控制［11］等。

由于天棚控制方式简单、易于实施且可靠性高，从而得到了广泛应用。

浅析汽车主动悬架系统的发展和控制策略

科技论坛
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浅析汽车主动悬架系统的发展和控制策略
邱亚宇
摘
（南京信息职业技术学院，江苏南京２１００４６）要：介绍了国内外汽车主动悬架控制系统发展和主要控制策略，重点论述了汽车主动悬架控制系统的应用和发展，最后列举了
目前主动悬架的控制策略和优缺点。
关键词：主动悬架；应用；发展；控制策略
随着现代汽车对乘坐舒适『生和行驶安全Ｊ生的要求提高，设计一个起步比较晚其中上海交通大学、清华大学、吉林大学和同济大学等科研具有良好综合陛能的悬架成为现代汽车研究的一个重要课题。传统被院所都开展了一些研究工作，对主动悬架进行了一些理论研究和试验动式悬架系统的弹『生元件其刚度和阻尼是固定值，在汽车行驶过程中方法的研究，仍处于理论探索与数值模拟阶段，相应的试验验证比较无法随路面状况、载荷和车速等因素的变化而变化。由于悬架参数不可少，还没有进入产品研制开发阶段。北京理工大学的章一鸣教授较早地改变，即使参数采用优化设计，也只能对特定的激励具有最佳效果，一对主动悬架进行了理论及试验研究。该校高志彬、黄志刚等人进行了可旦激励发生变化，悬架系统的减振效果很难维持最佳，这一问题注定了控减振器的性能试验研究，试验结果说咀昕十的三级阻尼可调减振被动式悬架系统的性能难以提高。近年来，随着计算机技术和各种控制器Ｉ生能优于传统的被动悬架。方法的发展，汽车主动悬架技术成为汽车技术研究的—个重要方向。这２主动悬架系统的控制策略种主动悬架系统，可随汽车行驶状况而自适应地通过作动器控制悬架汽车主动悬架的研究工作包含两个方面：一方面是执行器的开发，动力响应、或自动调节悬架的刚度和阻尼参数，具有优良的减振性能，另一方面是控制策略的研究，两方面较好的配合才会使悬架系统的性也有利于车辆的操纵稳定Ｉ生。能达到理想的效果。上世纪五十年代形成完整的经典控制理论，采用频１主动悬架系统国内外发展状况率响应法和根轨迹法这些图解分析方法分析系统性能和设计控制装在汽车悬架系统的发展史上，是１９５４年美国ＧＭ汽车公司的Ｅ置。历史的实践汪明经典控制理论十分有效的。ｓｐｉｅｌＬａｂｒｏｓｓｅ首次提出了主动悬架的概念。雪铁龙早在２０世纪５０年随着状态空间空间法的应用而出现的现代控制理论，它可以解决代初期就将电控主动液压悬架装备在其１５车型上，但实现大规模的批多输人多输出的多维空间系统，研究的系统复杂性不断提高，其已开始量使用则是在稍后推出的ＤＳ系列车型上Ⅲ 。向智能控制方向发展。目前应用于主动悬架系统的控制理论比较多，常１９６５年，Ｗ．０．Ｏｂｓｏｎ和ｋＲ￣Ａｌｌｅｎ作了类似的研究工作。此后，Ｔ．Ｈ．见的控制方法主要有以下３种：Ｒｏｃｈｗｅｌｌ，Ｓ．Ｋｉｍｉｃ￣和Ｍ．Ｌａｗｔｈｅｒ做了用伺服机构作为主动元件的理论２．１天棚阻尼控制。美国著名控制专家Ｋａｒｎｏｐｐ在二十世纪七十年研究。早期研究的主动悬架数学模型是不考虑非簧载质量和轮胎特ｌ生代初提出了天棚阻尼的概念。这种方法的思想就是在车身上安装一个的单自由度系统。与车身振动速度成正比的阻尼器，使阻尼器产生的力与车身竖直方向１９７６年Ｔｈｏｍｐｓｏｎ首先将全状态反馈最优控制理论应用于主动悬的运动相抵抗，便可以Байду номын сангаас效地防止车身与悬架发生大的共振。这种方法架的研究中。１９８４年他又利用部分状态反馈最优控制理论构造了次最简单，所需要的车身传感器数量也较少，不需要非常复杂的悬架系统模优反馈阵。随后，Ｔｈｏｍｐｓｏｎ和Ｐｅａｒｃｅ把两个自由度模型扩充到四个型，实现起来比较简单。后来ｋａｒｎｏｐｐ又提出了开关阻尼的概念，这种自由度模型。方法是天棚阻尼的延伸，目前已被美国通用汽车公司应用于某型号车并取得了良好的效果。１９８６年，Ｒ．Ｍ．Ｃｈａｌａｓｓａｎｉ研究了整车模型的行驶Ｉ生能。Ｐ．Ｂａｒａｋ和上，２．２智能控制。近些年来智能控制取得了很大的发展，最有代表ｆ生的Ｄ．Ｈｒｏｖａｔ用计算机模拟激励的方法，比较了主动悬架的优趱陛。用性能指数１Ｉ表示主动、半主动、和被动悬架的性能。对一组特定的 Ⅱ 加权便是模糊控制和神经网络控制。模糊控制是由美国动控制理论专家扎计算模拟的激励结果显示采用半主动悬架和主动悬架的车辆其各项指德ｆＬ＾Ａ．ｚａｄａｈ艉出来的，通过一定的发展，模糊控制理论已经成为人们所研究的一个热门课题。在汽车悬架控制方面，Ｙｏｓｈｉｍｕｒｏ教授将模糊控标多下降了很多。１９５５年法国Ｃｉｔｒｏｅｎ汽车公司研制出一种液压一空气悬架系统，制理论首先应用到汽车主动和半主动悬架中。汽车悬架可以看作是用可以使汽车具有较好的行驶平顺性和乘坐舒适性，由于它的制造工序组非线『生微分方程来描述的非线性系统，利用模糊推理方法可推导过于复杂，最终未能普及。１９８２年美国ＬＯＴＵＳ汽车公司研制出有源主出合适的阻尼力，实验结果显示采用模糊控制理论设计的控制器可使动悬架系统，瑞典ＶＯＬＶＯ汽车公司在其车上安装了实验ｆ生的ＬＯＴＵＳ主动悬架的性能得到有效提高，提高了汽车行驶的平顺性。模糊控制和主动悬架系统。１９８３年日本ＴＯＹＯＴＡ汽车公司在Ｓｏａｒｅ轿车上采用了神经网络控制能够为特殊条件下的模型处理问题提供有效的方法。可阻尼可调的减振器。１９８６年丰田又在Ｓｏａｒｅ车型采用了能分别对阻尼以认为智能控制将是２１世纪控制领域的核心技术，智能控制的发展必和刚度进行三级调节的空气悬架，１９８９年ＴＯＹＯＴＡ在Ｃｅｌｉｃａ车型上装将推动科技的发展，从而对社会进步的推动力是不可估量的。置了真正意义上的主动油气悬架系统福特汽车公司在１９８４年底的２．３混合控制。当前用于汽车悬架振动的控制策略比较多，单一控制ＬｉｎｃｏｌｎＣｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ车上装备了电控空气悬架系统，可以有效地实现隔策略可以使某一控制目标达到理想的效果，但很难达到多个控制目标振和高度调整。同时满足要求的要求。因为各种控制策略都有自身无法弥补的缺陷，考１９８８年雪铁龙公司正式将装备有液压悬架的ＸＭ车型正式命名虑到一方面则往往另一面就会有损失。因此常将多种控制方法结合起为第一代主动液压悬架系统，之后雪铁龙又在其生产的ＸＡＮＴＩＡ系列来对悬架系统进行混合控制，例如将模糊控制和神经网络控制混合设车型装置了第二代主动液压悬架，这一代新型主动悬架大大地提高Ｅ — 计应用于奔驰高级轿车和重型坦克，这种混合控制策略同样适用于汽ＣＵ控制单元的计算速度，同时有运动和舒适两种模式可供选择。到目车主动悬架这样复杂的非线性系统，仿真结果显示均能取得良好的效前为止，雪铁龙的主动液压悬架已发展到第三代，并装备于其ｃ５、ｃ６果，从长远来看，混合控制方法将是今后悬架控制策略研究的一个很重系列车型上。其第四代主动液压系统也在研发当中［３１。２０世纪９０年代要方向。日本ＮＩＳＳＡＮ汽车公司在ＩｎｉｆｎｉｔｅＱ４５轿车上也装备了液压主动悬架。参考文献此外，德国Ｐｏｒｓｃｈｅ、美国Ｆｏｒｄ，德国Ｂｅｎｚ、通用、克莱斯勒、雪铁龙［１ Ⅱ ．Ｅｓｋｉ，Ｓ．Ｙｉｄｉｒｉｍ．ＶｉｂｒａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌｏｆＶｅｈｉｃｌｅＡｃｔｉｖｅＳｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｔｅｍＵｓｉｎｇａＮｅｗＲｏｂｕｓｔＮｅｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋＣ

关于汽车底盘的和悬架的

主动悬架控制方法目前，汽车动悬梁已进入到微处理进行控制的时代。

控制方法先进、减振效果好、能耗低，是主动悬架发展的主要方向。

主动悬架振动控制系统大多由传感器拾取车身绝对速度、身对车轮的相对速度、车身的加速度等信号，经计算机处理后并发出控制指令进行控制。

由电液控制阀或步进电机等执行机构来调节减震器阻尼系数或控制力。

现今主动悬架常见的控制方法主要有以下几种：1.天棚阻尼器控制。

天棚阻尼器控制理论由美国得D. KARNOPP 教授提出，在主动控制悬架的控制中被广泛采用。

天棚阻尼器控制即设想将悬架系统的阻尼器移到车体与某固定的天棚之间，并要求由传动器产生一个与车身随机振动的绝对速度成比例且反向的控制力来衰减车身的振动，此绝对速度可通过对测得的车身垂直加速度求积分得到。

传统的被动悬架可以认为是带阻尼器的双质量振动系统，当考虑到带宽和系统的共振特性时，传统被动悬架性能不能令人满意。

但带天棚阻尼器的汽车悬架，只要合理选择参数，可彻底消除系统共振现象。

2.自适应控制。

自适应一般发生在车辆行驶过程中，具有较慢统计特性变化的干扰，即路面输入干扰。

自适应控制方法的基本思想是根据系统当前输入的相关信息，从预先计算并存储的参数中选取当前最合适的控制参数。

其设计关键的选择能准确、可靠地反映输入变化的参考变量。

自适应控制方法考虑了车辆系统参数的时变性，具有参数辨识功能，能适应悬架载荷和元件特性的变化，自动调整控制参数，保持性能指标最优。

应用于主动悬架的自适应控制方法主要有增益调度控制、模型参考自适应控制和自校正控制三类：增益调度控制是一种开环自适应控制，通过监测过程的运行条件来改变控制器参数；模型参考自适应控制(即简化自适应控制)通过跟踪一个预先定义的参考模型，按照前馈和辅助控制器参数的自适应控制规则，使非线性时变的悬架系统达到预期的最优性能；自校正控制是将受控对象参数在线估计与控制器参数整定相结合，形成一个能自动校正控制器参数的离散实时计算机控制系统( 即数据采样系统)，是目前应用最广的一类自适应控制方法。

主动悬架控制策略介绍

主动悬架控制策略介绍【摘要】悬架是现代汽车最重要的组成之一,悬架结构的选用,不但在很大程度上决定了汽车平顺性的优劣,而且随着汽车速度的提高,对于与行驶速度密切相关的操纵稳定性的影响也越来越大。

因此,设计优良的悬架系统,对提高汽车产品质量有着极其重要的意义。

悬架系统的研究由来已久，悬架系统按照控制原理和控制功能可以分为被动、半主动、主动悬架,这些悬架在性能上有很大的差别。

由于主动悬架不但能很好地隔离路面振动,而且能控制车身运动,比如启动和制动时的俯仰、转弯时的侧倾等,另外还可以调节车身的高度,提高轿车在恶劣路面的通过性。

因此对主动悬架的研究吸引了一大批工程师对其投入研究，各种控制方法和作动器也被相继研究出来，本文主要对这些方法进行一些简介，以供同行参考研究并对其中的最优控制算法的LQG控制器进行探讨。

【关键词】主动悬架LQG控制器单轮模型Introduction of active suspension control strategy Abstract Suspension is one of the most important parts in the modern automobile, the suspension structure, not only largely determines the quality and ride comfort of the vehicle, with the vehicle speed, closely related to the speed of handling and stability and have greater influence. Therefore, it is very important to design a good suspension system to improve the quality of automotive products. Suspension system has been studied for a long time. The suspension system can be divided into passive, semi-active and active suspension according to the control principle and control function. The active suspension can not only well isolated vibration, but also can control the body motion, such as pitching and turning starting and braking when the roll, also can adjust body height, increase the car in bad road through sex. So the research of active suspension has attracted a large number of engineers for its investment in research, various control methods and actuators have been studied in this paper, some of these methods, for reference and Research on LQG controller on the optimal control algorithm is discussed.Key words Active suspension The LQG controller The single wheel model1.主动悬架的几种控制策略1.1天棚阻尼器控制方法(Skyhook Control)天棚阻尼器控制理论是由Karnopp提出,在主动悬架的控制系统中被广泛采用。

基于天棚阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略研究

基于天棚阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略研究【摘要】本文主要研究基于天棚阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略，旨在提高车辆悬挂系统的舒适性和稳定性。

首先介绍了研究背景和研究意义，随后对天棚阻尼二系悬挂系统的原理与结构进行了深入分析。

接着探讨了半主动控制策略在该系统中的应用，包括控制算法设计与实现。

通过实验验证与结果分析，证明了半主动控制策略在系统中的有效性，并提出了性能优化的方向。

总结了研究成果，并展望了未来研究方向，为该领域的发展提供了参考和指导。

通过本文的研究，可以为提升车辆悬挂系统性能和驾驶体验提供重要的理论支持和技术指导。

【关键词】天棚阻尼二系悬挂系统、半主动控制策略、控制算法、实验验证、性能优化、未来发展、有效性、研究成果、未来研究方向1. 引言1.1 研究背景近年来，随着半主动控制技术的不断发展和应用，研究者开始探索将半主动控制策略应用于天棚阻尼二系悬挂系统中，以实现更好的减震效果和车辆稳定性。

半主动控制技术通过实时监测车辆的运行状态，调节悬挂系统的参数，以适应不同路况和驾驶需求，从而提高车辆的舒适性和稳定性。

研究如何有效地利用半主动控制策略来优化天棚阻尼二系悬挂系统的性能，对于提升汽车行驶品质和安全性具有重要的实际意义。

1.2 研究意义本文旨在探讨基于天棚阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略，以提高车辆的行驶稳定性和乘坐舒适性。

研究的意义体现在以下几个方面：1.传统的悬挂系统往往存在反应速度慢、控制精度低等问题，而半主动控制策略可以在减少车辆悬挂系统的振动的同时保持较高的悬挂自由度，从而提高了行驶的稳定性和乘坐的舒适性。

2.随着社会经济的发展和人们对车辆乘坐舒适性的需求不断提高，对悬挂系统的要求也越来越高。

研究基于天棚阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略对于满足市场需求具有重要意义。

3.在汽车设计中，悬挂系统是一个极其重要的组成部分，它直接影响到车辆的操控性能和乘坐舒适性。

通过研究半主动控制策略在悬挂系统中的应用，可以为汽车制造商提供更多的技术支持和创新思路。

悬架减震器阻尼力控制的作业

悬架减震器阻尼力控制的作业
传统的悬架运动主要都是受到路面的激励进行跳动，是被迫运动的。

而主动悬架是通过在悬架中加入电控系统，让悬架实现能够主动的控制悬架运动，化被动为主动，提高整车的操控性和舒适性。

主动悬架中够实现电控的零件，主要是可调稳定杆，可变阻尼减震器，主动液压减震器和空气弹簧。

通过组合这些一系列的电控可调零件，就能组合成不同功能的主动悬架。

实现减震器的阻尼大小和弹簧刚度可以调整。

最终的目的就是通过电控调节悬架零部件，使得悬架系统能够适应不同的工况，提升车辆的舒适性和操控性。

首先我们介绍下用的最多广泛的可变阻尼减震器。

可调阻尼减震器主要的功能就是通过电控方法实现减震器的阻尼变化，而传统的阻尼器中的阻尼特性不可改变。

有时候为了提高舒适性，在一些不平路面我们喜欢减震器的阻尼值相对小一些，这样就不会把太多的震动传递到车身。

如果遇到过弯我们又希望减震器的阻尼值能够大一些，减小车辆侧倾。

传动阻尼器无法兼顾舒适性和操控性，而可变阻尼减震器就能够很好的满足了这个需求。

主动悬架的控制器能够通过车辆传感器检测车辆的状态，然后根据设定好的算法，控制可变阻尼减震器的电流值，实现阻尼的变化。

“天棚”阻尼控制

“天棚”阻尼控制“天棚”阻尼是D.Karnopp 利用最优控制理论在1974 年提出来的一种悬架系统主动控制策略，其控制性能优越，具有一定的鲁棒性，但由于它是基于悬架速度的负反馈主动控制，对于移动的车辆来说无法实现。

但将“天棚”阻尼悬架系统作为控制的参考模型，即把“天棚”系统作为实际系统控制的动态目标得到广泛的应用。

但由于可调参数只有“天棚”阻尼系数，系统性能无法进一步提高。

本文采用天棚阻尼悬架作为研究对象，将分数阶微积分引入到“天棚”阻尼控制系统中，取代原来的整数阶导数。

以B级路面为输入信号，根据优化理论找到最优的阶数和阻尼系数。

最终，通过分析比较分数阶“天棚”阻尼悬架、整数阶“天棚”阻尼悬架和被动悬架，得出分数阶“天棚”阻尼悬架能够全面提高整数阶“天棚”阻尼悬架的性能。

1 车辆半主动悬架模型车辆悬架按振动控制的方法分为被动、半主动、主动3 个类型，其中主动悬架可很好地提高车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性，但因其价格昂贵、能耗高、结构复杂、可靠性差，限制了它的推广;被动悬架系统减震器的阻尼特性不能根据路面状况和车辆运行状态进行实时的调节，因而控制效果有限;半主动悬架相比于主动悬架，结构相对简单，能量消耗少，价格低廉，而性能接近主动悬架，特别是磁流变材料的出现，其应用前景非常良好。

以具有两自由度的1/4 车辆悬架模型作为研究对象，具有磁流变阻尼器的半主动悬架模型如图1 所示，其动力学方程:式中，m——簧载质量，m——簧下质量; s——悬架结构阻尼; k——悬架stcs 刚度，k ——轮胎刚度;x ——车身位移， x ——轮胎位移， x——路面位移; tstgF ——半主动控制力， Fb——磁流变阻尼器的可调阻尼系数。

d 半主动悬架是1974 年由美国加州大学戴维斯分校机械工程系D. E. Karnopp 教授等提出的，并利用天棚阻尼控制理论给出半主动悬架的控制策略，近十多年来，基于各种控制理论和磁流变阻尼器技术的半主动悬架控制策略相继发表，例LQR/LQG 控制、滑模变结构控制、自适应控制、人式神经网络控制、模糊控制、鲁棒控制等，相比较优这些较复杂的控制理论，天棚阻尼控制方法以其简单有效一直在半主动振动控制方面占有重要的一席之地。

整车主动悬架系统天棚阻尼控制策略

整车主动悬架系统天棚阻尼控制策略
王芄 1 王青云2 台永鹏2 陈宁 4 ( 南京林业大学机械与电子工程学院 1 , 汽车与交通工程学院 2 ,南京 2 1 0 0 3 7 )
摘要目前主流的整车悬架天棚阻尼控制思想是基于物理思维，对四分之一天棚阻尼悬架模型进行推广，从而忽视了经典
影响较小。关键词整车悬架中图法分类号 TP1
天棚阻尼 U2 7 ；
模态解耦临界阻尼文献标志码A
车辆悬架系统的振动影响乘坐舒适性，为了使悬架系统达到良好的减振性能，主要从以下两个方面对其进行改善，一是建立合理的悬架系统动力学模型;二是采用合适的控制方法并设计性能优良的控制器[1]。目前，在国内外建立的悬架系统动力学模型中，最为常见的主要有二自由度的1 / 4 车辆模型、四自由度的1 / 2 车辆模型及七自由度的整车模型等m 。研究同一个模型，采用不同的控制策略时，结果所得的悬架特性通常也有一定的差异。研究人员总结了一些相对比较实用的控制策略 : PID 控制[3]、天棚阻尼控制 [4]、最优控制 [5]、自适应控制[6’7]、模糊控制[8’9]、神经网络控制 [叫，CRONE控
态耦合以实现该策略在实际中的运用。在四轮相关路面输入激励下，对整车天棚阻尼主动悬架与整车被动悬架进行时、频域

基于天棚阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略研究

基于天棚阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略研究1. 引言1.1 研究背景在车辆悬挂系统的研究中，半主动控制技术已经成为一个重要的研究方向。

传统的汽车悬挂系统在提高行驶舒适性和稳定性方面存在一定的局限性，而半主动控制技术的引入可以有效地改善这些问题。

而基于天篷阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略则是近年来的一个研究热点。

天篷阻尼二系悬挂系统是一种新型的悬挂系统，其采用了上下两个独立的阻尼器，能够分别调节车辆的左右两侧的阻尼。

这种设计使得系统具有更好的可调节性和适应性，可以更好地应对不同路况和行驶状态，从而提高车辆的舒适性和稳定性。

研究基于天篷阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略对于提高汽车悬挂系统的性能具有重要意义。

本文将针对该问题展开深入研究，探讨如何有效地利用天篷阻尼二系悬挂系统的特点，设计出一套有效的半主动控制策略，并通过仿真实验和性能优化来验证其有效性和优越性。

【字数：231】1.2 研究目的研究目的是为了探讨基于天篷阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略，在汽车行驶过程中通过控制系统对悬挂系统进行优化调节，改善车辆的行驶稳定性和舒适性，提高整车的操控性能和乘坐舒适度。

通过研究半主动控制方法在天篷阻尼二系悬挂系统中的应用，旨在提高车辆动态响应速度和抗扰性能，降低车辆悬挂系统的振动和冲击，进一步完善汽车的性能表现，为未来汽车悬挂系统的发展提供可靠的技术支持。

通过研究天篷阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略，希望能够为汽车制造商提供有效的技术方案，实现对汽车悬挂系统的智能化控制和优化设计，为用户提供更加安全、舒适和高效的驾驶体验。

1.3 研究意义基于天篷阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略研究具有重要的理论和实践意义。

通过对天篷阻尼二系悬挂系统的研究，可以深入了解其工作原理和结构特点，为进一步研究汽车悬挂系统提供了重要参考。

半主动控制方法在汽车工程领域中具有广泛的应用前景，通过对基于天篷阻尼二系悬挂系统的半主动控制策略设计的研究，可以为提高汽车悬挂系统的性能和稳定性提供新的思路和方法。

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。

汽车主动悬架系统及其控制方法

汽车主动悬架系统及其控制方法汽车乘坐舒适性和操作安全性与汽车主动悬架关系紧密，主动悬架研究及其重要。

本文介绍了主动悬架的工作原理以及主动悬架的控制方法：天棚阻尼控制、最优控制、自适应控制、滑模变结构控制、模糊控制、神经网络控制等。

预测了主动悬架系统的发展和未来趋势。

标签：主动悬架；控制方法；汽车被动悬架通常由具有确定参数的弹性元件和阻尼元件等构成，对于路面的适应性能较差，对汽车改善舒适性等方面不利。

在被动悬架设计的过程中，往往不能使乘客的乘坐舒适性与车辆的操纵稳定性同时达到最优。

在很大程度上及一些因素的影响，我国的汽车很少采用主动悬架，因为在主动及半主动悬架研究方面，我国相对来说比较落后，就技术层面来讲，主动悬架相对于被动悬架在控制方面较为复杂，研究起来比较困难，对其进一步发展产生了阻碍。

1 汽车主动悬架的工作原理汽车主动悬架可以根据路面的实时状况来进行调节，相比于被动悬架其可以调节该悬架的刚度及阻尼，使悬架找到一个最优的状态来满足舒适性及操纵稳定性。

它是在被动悬架的基础上改进而来，增加用来控制调节力的装置，通过控制系统对传遞来的一系列信号进行反馈调节力的大小进而使悬架刚度及阻尼发生变化来使乘坐舒适性及操纵稳定性同时达到最优。

2 主动悬架系统的控制方法主动悬架的控制方法有很多种，在不同的控制方法中所运用的学科知识也不相同，涉及到多种理论的分析研究。

但是，各种控制方法均有自身的独特之处，对几种主动悬架的控制方法介绍如下。

2.1 天棚阻尼器控制天棚阻尼器控制的主要方法是通过一种对力的控制来实现其功能。

该力是由主动悬架发生并且需要与该车的车体的速度成正比例关系，由于在该系统中相比其他系统多了一个固定一端的阻尼器，来作为参考，这就是天棚阻尼控制系统的大致原理和名称由来。

在该控制方法中，控制力的大小是由车体的速度传递到到力传感器的大小决定的，传感器数量不多且结构也不算复杂，更不需要多学科的交叉研究，比较容易实现其功能且使用起来相对快速。

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。