具有输入时滞的主动悬挂系统的减振控制
汽车主动悬架—液压和空气式解读
汽车主动悬架—液压和空气式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，因此称这种悬架是被动悬架。
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，使悬架有最好的减震特性，以提高汽车的平顺性和操纵稳定性。
它由弹性元件C和一个力发生器Fe组成。
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，但它可按存储在计算机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。
它由弹性元件C和一个一个阻尼系数能在较大范围内调节的阻尼器组成。
电子技术控制汽车悬架系统主要由（车高、转向角、加速度、路况预测）传感器、电子控制ECU、悬架控制的执行器等组成。
系统的控制功能通常有以下三个：１车高调整当汽车在起伏不平的路面行驶时，可以使车身抬高，以便于通过；在良好路面高速行驶时，可以降低车身，以减少空气助力，提高操纵稳定性。
２阻尼力控制用来提高汽车的操纵稳定性，在急转弯、急加速和紧急制动情况下，可以抑制车身姿态的变化。
３弹簧刚度控制改变弹簧刚度，使悬架满足运动或舒适的要求。
采用主动式悬架后，汽车对侧倾、俯仰、横摆跳动和车身的控制都能更加迅速、精确，汽车高速行驶和转弯的稳定性提高，车身侧倾减少。
制动时车身前俯小，启动和急加速可减少后仰。
即使在坏路面，车身的跳动也较少，轮胎对地面的附着力提高。
一.主动式液压悬架电子控制的主动式液压悬架能根据悬架的质量和加速度等，利用液压部件主动地控制汽车的振动。
主动式液压悬架在轿车上的布置如图所示，在汽车重心附近安装有纵向、横向加速度和横摆陀螺仪传感器，用来采集车身振动、车轮跳动、车身高度和倾斜状态等信号，这些信号被输入到控制单元ECU，ECU根据输入信号和预先设定的程序发出控制指令，控制伺服电机并操纵前后四个执行油缸工作。
LQR控制和时滞反馈控制在汽车整车减振中的应用
LQR控制和时滞反馈控制在汽车整车减振中的应用随着汽车工业的不断发展，越来越多的关注点被放在了汽车的舒适性和安全性上。
而汽车的减振系统正是为了提高乘坐舒适性和驾驶安全性而设计的重要组成部分。
在减振系统中，LQR控制和时滞反馈控制技术因其优越的性能在整车减振中得到了广泛的应用。
LQR控制是一种线性二次型控制方法，它可以在最小化系统性能指标的前提下设计控制器，使得系统具有较好的稳定性和鲁棒性。
时滞反馈控制是针对包含时滞因素的系统而设计的控制方法，可以有效地克服时滞对系统性能造成的影响。
将这两种控制技术应用于汽车整车减振系统中，可以有效地提高汽车的行驶平顺性和操控稳定性。
LQR控制技术在汽车整车减振中的应用可以实现汽车的主动减振。
传统的汽车减振系统主要采用通过减震器和悬挂系统来减少车身的颠簸和震动，但是这种被动式的减振方式无法适应不同路况和行驶状态下的变化。
而采用LQR控制技术设计的主动减振系统可以根据车身的运动状态和路面的情况来实时调整车身的减振效果，从而更好地提升汽车的乘坐舒适性和操控稳定性。
时滞反馈控制技术在汽车整车减振中的应用可以有效地克服时滞对系统性能的影响。
汽车整车减振系统中的传感器和执行机构之间存在信号传输和处理的时滞，这会导致控制器无法及时地响应系统的变化，从而影响了系统的稳定性和性能。
通过引入时滞补偿器并结合时滞反馈控制器，可以有效地抑制时滞对系统稳定性的影响，保证整车减振系统的良好性能。
LQR控制和时滞反馈控制技术在汽车整车减振中的应用为汽车的减振系统带来了新的突破和进步。
通过采用这两种先进的控制技术，可以使汽车的减振系统实现更加智能化、精准化的调节，从而提高乘坐舒适性、驾驶安全性和操控稳定性。
随着科技的不断进步和发展，相信LQR控制和时滞反馈控制技术在汽车整车减振中的应用将会取得更加显著的成果，为汽车工业的发展带来更多的新机遇和挑战。
高性能悬挂系统主动减震与悬挂调校
高性能悬挂系统主动减震与悬挂调校随着汽车工业的发展，高性能悬挂系统逐渐成为运动汽车的标配。
悬挂系统对于整个车辆的操控性能和乘坐舒适度起着至关重要的作用。
而在高性能悬挂系统中，主动减震与悬挂调校是提升悬挂性能的关键技术。
一、主动减震技术主动减震技术是指通过传感器感知车辆状态，然后根据路况和驾驶需求进行实时调整阻尼力的技术。
传统的减震器是固定的，无法根据不同的路况和行驶状态做出相应的调整，而主动减震系统则能够在毫秒级别内感知到车辆的状态变化，并作出相应的调整。
主动减震系统通常由传感器、控制单元和电液控制阀组成。
传感器负责感知车辆的加速度、转向角度和悬挂行程等信息，控制单元则根据传感器的反馈信号来计算出合适的阻尼力，最后通过电液控制阀来调整减震器的阻尼力。
通过主动减震技术，高性能悬挂系统能够根据不同的行驶状态调整阻尼力。
在高速行驶时，系统会自动增加阻尼力，使得车辆更加稳定；而在起步、加速、制动等情况下，则会自动降低阻尼力，提供更好的悬挂舒适性。
二、悬挂调校技术悬挂调校技术是指根据车辆的使用场景和驾驶需求来优化悬挂系统的设置。
不同的道路状况和驾驶风格需要不同的悬挂调校，而高性能悬挂系统通过调整悬挂硬度、行程和几何参数等来满足不同的需求。
在高性能悬挂系统中，悬挂调校通常通过可调节式悬挂和空气悬挂来实现。
可调节式悬挂允许驾驶员根据不同的驾驶场景手动或自动地调整悬挂硬度，以提供更好的操控性能和舒适性；而空气悬挂则可以在不同的路面条件下自动调整悬挂行程，提供更好的通过性和乘坐舒适度。
悬挂调校技术的关键在于平衡悬挂硬度和悬挂行程的设置。
悬挂硬度越高，车辆在弯道行驶时越稳定，但在凹凸不平的路面上乘坐舒适度会下降；悬挂行程越大，车辆在通过颠簸路面时乘坐舒适度越好，但在高速行驶时悬挂稳定性会降低。
因此，悬挂调校需要根据车辆的使用场景和驾驶需求来进行综合权衡。
总结：高性能悬挂系统的主动减震技术和悬挂调校技术是提升悬挂性能的重要手段。
奔驰主动悬挂控制ABC
法规与标准
不同国家和地区对汽车悬挂 系统的法规和标准各不相同， 需要针对不同市场进行适应 性开发和调整。
未来发展方向
智能化与自动化
随着人工智能和传感器技术的发展，主动 悬挂控制系统将更加智能化和自动化，能
够更好地适应各种行驶工况。
集成化与模块化
主动悬挂控制系统将与其他车辆系统进行 更紧密的集成和模块化设计，以简化结构
电控稳定杆
主动悬挂控制ABC通过电 控稳定杆来优化车辆的操 控稳定性，提高车辆的行 驶安全性。
传感器与反馈系统
车辆动态传感器
主动悬挂控制ABC通过车辆动态传感器来监测车辆的运动 状态，如车速、横摆角速度、侧向加速度等。
路面状况传感器
主动悬挂控制ABC通过路面状况传感器来监测路面的起伏、 凹凸、坡度等信息，以动悬挂系统概述
主动悬挂系统的定义
主动悬挂系统是一种先进的悬挂系统 ，它能够根据车辆行驶状态和路面状 况实时调整悬挂的刚度和阻尼，以提 供更好的操控性能和乘坐舒适性。
与传统的被动悬挂系统相比，主动悬 挂系统具有更高的灵活性和适应性， 能够更好地应对各种复杂的路况和行 驶条件。
奔驰主动悬挂系统的特点
驾驶员意图传感器
主动悬挂控制ABC通过驾驶员意图传感器来监测驾驶员的 驾驶意图，如油门踏板、制动踏板、转向盘转角等信息， 以实现悬挂系统的智能化调节。
04
奔驰主动悬挂控制ABC的优势与挑战
优势分析
舒适性提升
操控稳定性增强
主动悬挂控制能够实时调整悬挂系统的刚 度和阻尼，有效过滤路面不平带来的振动 ，提高乘坐舒适性。
奔驰主动悬挂控制ABC
• 引言 • 奔驰主动悬挂系统概述 • 奔驰主动悬挂控制ABC的原理 • 奔驰主动悬挂控制ABC的优势与挑战 • 实际应用与案例分析 • 结论
主动悬架技术
奥迪A8L
简介
液压悬架 结构原理类似空气悬架，通过调整油压控制车身高度。相比于空气悬架，反映 要慢一些，在不平路面工况下舒适性较差，多用于工程车辆，在轿车领域雪铁 龙的液压悬架技术比较成熟。 与空气悬架有一个共同的缺点：都需要液压油缸或气泵等设备，导致悬架系统 更加复杂，成本都比较高，可靠性也差
电磁悬架 在电磁减震器中的填充一种被称为电磁液的特殊液体，由合成的碳氢化合物和 微小铁粒组成。在磁场作用下，铁粒子会排列成一定的结构，使电磁液具备阻 尼作用。磁场可利用电流产生，那么改变通电电流大小，即可以控制磁场，从 而可以改变电磁液的“粘稠度”，减震器的阻尼力就是可变的了。代表车型奥 迪TT 相比于空气悬架和液压悬架，电磁悬架只能调整悬架的软硬，不能调整车身高 度。
•摩擦力小 •驾驶更舒适 •多级活塞和底阀使得曲线配置多变 •安装长度短
ZF减震技术
CDC(Continous Damping Control)
无级可变阻尼控制减振器
工作原理：ECU搜集整理各个传感器传回的行 车信息，判定适用于当下的悬架阻尼特性，下 达指令驱动电子控制阀门，通过阀门的不断开 闭调整减震筒液压油流量，从而改变阻尼特性， 保证不同工况下的车身稳定和驾乘舒适度。 应用车型：别克君威GS、君越、昂科威
该模块不仅也能调整减震器内液压油流量实现连续独立调整每个车轮的阻尼特性，还可 以节省电子控制阀门开闭消耗的电量。电子液压齿轮可作为发电机，把车轮上下跳动的能量 转化为电能存储于电池中，实现能量回收。
暂无应用
磁流变减震技术
BWI-Delphi电磁减震悬架系统
特点：由四个单筒减振阻尼，一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ传感器和一个车载电子控制单元（ECU）组成。 用在减振器上的磁流液是可磁化的软铁颗粒悬浮在碳氢化合物溶液中的悬浮液体。 减振器活塞杆中带有电磁线圈，产生的可变磁流穿过液体。
主动悬架系统
主动悬架系统主动悬架是用一个有自身能源的力发生器来代替被动悬架中的弹簧和减振器。
根据作动器响应带宽的不同，主动悬架又分为宽带主动悬架和有限带宽主动悬架，也被叫做全主动悬架和慢主动悬架。
全主动悬架系统所采用的作动器具有较宽的响应频带，以便对车轮的高频共振也加以控制。
作动器多采用电液或液气伺服系统，控制带宽一般应至少覆盖0〜15Hz,有的作动器响应带宽甚至高达100Hz。
结构示意图见上图。
从减少能量消耗的角度考虑，也可保留一个与作动器并联的传统弹簧，以用来支持车身静载。
主动悬架的一个重要特点就是，它要求作动器所产生的力能够很好地跟踪任何力控制信号。
因此，它为控制律的选择提供了一个广泛的设计空间，即如何确定控制律以使系统能够让车辆达到最佳的总体性能。
近二十年来，有大量关于主动悬架的研究论文及专题回顾文献发表。
研究结果表明，主动悬架能够在不同路面情况及行驶条件下显著地提高车辆性能。
主动悬架的研制工作起始于八十年代。
Lotus 制造了第一辆装有主动悬架的样车。
其系统的响应可达30Hz,它可使乘坐舒适性和转弯及制动时的车身姿态控制提高约35%还有一些主动悬架实施的例子，如Lotus Turbo Esprit 、Damlar Benz的试验样机系统、BMW和Ford等。
然而，由于这些主动悬架系统具有的高成本、高能耗、增加的重量及复杂程度，使主动悬架仅限于样车及一些赛车等有限的应用上。
结构上，有限带宽主动悬架通常由作动器与一个普通弹簧串联后，再与一个被动阻尼器并联构成，见上图。
这种系统在低频时（一般小于5 或6 赫兹）采用主动控制，而高于这个频率时，控制阀不再响应，系统特性相当于传统的被动悬架，而被动悬架在高频时的效果也比较好。
由于有限带宽主动悬架作动器仅需在一窄带频率范围内工作，所以它降低了系统的成本及复杂程度，比全主动悬架便宜得多。
尽管如此，它的主动控制仍然覆盖了主要的车身振动，包括纵向、俯仰、侧倾以及转向控制等要求的频率范围，改善了车身共振频率附近的行驶性能，提高了对车身姿态的控制，性能可达到与全主动系统很接近的程度。
LQR控制和时滞反馈控制在汽车整车减振中的应用
LQR控制和时滞反馈控制在汽车整车减振中的应用摘要汽车减振系统在车辆行驶过程中起到了至关重要的作用，能够有效地提高车辆的舒适性和稳定性。
本文将重点介绍LQR控制和时滞反馈控制在汽车整车减振系统中的应用。
介绍了LQR控制和时滞反馈控制的基本原理和特点，然后分析了两种控制方法在汽车整车减振系统中的应用实例，并对比了它们的优缺点。
展望了LQR控制和时滞反馈控制在汽车整车减振系统中的未来发展方向。
1.引言汽车是人们日常生活中不可或缺的交通工具，其舒适性和稳定性对驾驶者和乘客的体验有着非常重要的影响。
汽车的减振系统是保证车辆舒适性和稳定性的关键部件之一，其主要作用是通过对车辆的悬挂系统进行控制，减小车辆在行驶过程中受到的震动和冲击，提高车辆的舒适性和稳定性。
2.LQR控制原理和特点线性二次调节（LQR）控制是一种优化控制方法，其基本思想是通过对系统状态变量的加权和对控制输入的限制，设计出一个最优的线性状态反馈控制器，使得系统在某种性能指标下达到最佳性能。
LQR控制器是基于系统的数学模型，通过对系统状态空间方程进行线性化，然后利用二次规划方法求解最优的控制器增益矩阵，从而使得系统的性能指标最小化。
LQR控制器的特点包括：1）对线性系统和非线性系统均适用；2）对系统参数的变化有一定的鲁棒性；3）在一定条件下能够保证系统的稳定性和性能指标最优。
3.时滞反馈控制原理和特点时滞反馈控制是一种针对具有时滞的系统进行控制的方法，其基本思想是通过引入系统输出的滞后信息，设计出一个合适的反馈控制器来补偿系统时滞带来的影响，从而提高系统的稳定性和性能。
时滞反馈控制是基于系统的时滞模型，通过对时滞系统的特性进行分析和建模，然后设计出一个合适的滞后估计器和反馈控制器，使得系统的闭环性能得到改善。
时滞反馈控制器的特点包括：1）对系统时滞较为敏感，能够有效地补偿时滞带来的影响；2）能够提高系统的稳定性和性能指标；3）对时滞模型的选择和参数的调节要求较高。
主动减震原理
主动减震原理
主动减震是一种汽车悬挂系统，通过采用传感器和电动执行器来主动调节悬挂系统的阻尼，从而实现减震效果。
这种技术主要基于车身传感器感知车辆行驶和路面状况，然后通过电脑处理和控制算法，实时调整悬挂系统的阻尼。
主动减震系统由几个主要组成部分构成。
首先，传感器用于监测车辆的加速度、姿态和路面状况等数据。
这些传感器可以安装在车身各个位置，如前后悬挂系统、车轮或车身上。
其次，传感器将采集到的数据传输给电脑处理单元。
电脑处理单元通过分析和处理数据，判断车辆的运动状态和路面条件，并生成相应的控制信号。
最后，通过电动执行器，控制信号被传递到悬挂系统的阻尼调节器，调整阻尼的硬度或软度，从而改变悬挂系统的减震效果。
主动减震的原理是根据车辆行驶和路面情况的实时变化，通过调整悬挂系统的阻尼，使车辆始终保持最佳的悬挂效果。
例如，当车辆经过颠簸不平的路面时，系统会感知到这种情况，并通过增加阻尼来减缓车身的上下移动，提供更好的悬挂效果，从而提高驾驶舒适性和稳定性。
相反，当车辆行驶在平坦的高速公路上时，系统会降低阻尼，提高悬挂的柔软度，以提供更好的悬挂舒适性。
主动减震系统的优点是可以根据不同的驾驶条件和个人喜好进行调节，提供更加个性化的驾驶体验。
此外，它还可根据路面条件的实时变化，做出及时的调整，提供更好的悬挂效果和驾
驶稳定性。
然而，主动减震系统的成本较高，安装和维护也相对复杂，因此一般在较高级别的汽车上采用。
4种主动悬挂系统原理完全介绍20100310
主动悬挂系统 发布时间：2010-03-10 作者：李志随着汽车制造研发水平的不断提高，人们对于汽车的操控性和舒适性有了更高的要求。
这其中，车辆减震系统起着至关重要的作用。
而采用普通螺旋弹簧很难做到两全其美。
于是，适应能力更强，感受更完美的可变悬挂系统就诞生了。
目前市面上主流的主动悬挂主要有四种形式：空气悬挂、液压悬挂、电磁悬挂以及电子液力悬挂。
本篇文章就跟大家一同了解下。
空气式可调悬挂技术特点：底盘可升降，应用车型广泛技术不足：可靠性不如螺旋弹簧应用车型：奔驰S350、奥迪A8L、保时捷卡宴等其实提到主动悬挂系统，我们首先想到的，并且应用最广泛的自然是空气式可调悬挂，而在系统组成上，它主要是由控制电脑、空气泵、储压罐、气动前后减震器和空气分配器等部件。
主要用途就是控制车身的水平运动，调节车身的水平高度以及调节减震器的软硬程度。
通常来讲，装备空气式可调悬挂的车型前轮和后轮的附近都会设有离地距离传感器，按离地距离传感器的输出信号，行车电脑会判断出车身高度变化，再控制空气压缩机和排气阀门，使弹簧自动压缩或伸长，从而降低或升高底盘离地间隙，以增加高速车身稳定性或复杂路况的通过性。
而在日常调节中，空气悬挂会有几个状态。
1、保持状态。
当车辆被举升器举起，离开地面时，空气悬挂系统将关闭相关的电磁阀，同时电脑记忆车身高度，使车辆落地后保持原来高度：2、正常状态，即发动机运转状态。
行车过程中，若车身高度变化超过一定范围，空气悬挂系统将每隔一段时间调整车身高度：3、唤醒状态。
当空气悬挂系统被遥控钥匙、车门开关或行李厢盖开关唤醒后，系统将通过车身水平传感器检查车身高度。
如果车身高度低于正常高度一定程度，储气罐将提供压力使车身升至正常高度。
同时，空气悬挂可以调节减震器软硬度，包括软态、正常及硬态3个状态（也有标注成舒适、普通、运动三个模式等），驾驶者可以通过车内的控制钮进行控制。
当然，相比传统悬挂，由于空气式可调悬挂结构较为复杂，其出现故障的几率和频率也会高于螺旋弹簧悬挂系统，而用空气作为调整底盘高度的动力来源，相关部件的密封性也是一个问题，另外，如果频繁地调整底盘高度，还有可能造成气泵系统局部过热，会大大缩短气泵的使用寿命。
磁流变液装置在高速列车领域中的应用
磁流变液装置在高速列车领域中的应用张雅娴;沈景凤;徐斌【摘要】磁流变液是一种在磁场作用下可以改变其流变特性的智能材料,这种连续可逆可调的磁流变效应使其在汽车、建筑、航空等领域得到了广泛应用,在高速列车领域的减振、制动等方面也得到了新的发展.文中概述了磁流变液及其器件的特性与国内外的研究现状,介绍了磁流变装置在高速列车振动控制等方面的研究与应用概况,讨论了磁流变液装置在高速列车领域未来研究中仍面临的技术问题以及应用前景.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2017(030)007【总页数】4页(P170-173)【关键词】磁流变液;高速列车;阻尼器;减振【作者】张雅娴;沈景凤;徐斌【作者单位】上海理工大学机械工程学院,上海200093;上海材料研究所,上海200437;上海理工大学机械工程学院,上海200093;上海材料研究所,上海200437【正文语种】中文【中图分类】TB381磁流变液(Magneto Rheological Fluid， MRF)是一种可控流体，是智能材料研究中较为活跃的一支。
磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微米级磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。
这种悬浮体在零磁场情况下呈现出低粘度的牛顿流体特性；而在强磁场作用下，其可在毫秒内呈现出高粘度、低流动性的Bingham体特性，如图1所示。
这种由强磁场的作用引起磁流变液在牛顿流体和类固体之间转变的特性称为磁流变效应。
磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、连续的，其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系，使它可以实现精准的实时控制，阻尼力可以连续可逆变化。
磁流变液具有低电压低能耗、稳定耐久、使用寿命长的优势，因此在车辆减振、土木建筑、航空航天和医疗等领域得到广泛应用。
随着我国高速铁路的发展，运行速度日益提高，引发的动力学和振动问题愈加突出，安全问题就愈加重要。
在高速列车的振动控制与动力学研究中，磁流变液凸显出其可调阻尼力的重要性。
土木工程建设的结构减震控制技术
土木工程建设的结构减震控制技术发布时间：2022-05-17T07:45:17.678Z 来源：《建筑实践》2022年2月第3期作者：张宏超[导读] 当前土木工程建设数量日益增加，且其规模也不断扩大，建筑高度的增加、大量使用轻质高强材料，导张宏超十一冶建设集团有限责任公司广西柳州 545001摘要：当前土木工程建设数量日益增加，且其规模也不断扩大，建筑高度的增加、大量使用轻质高强材料，导致建筑刚度降低，对地震更加敏感。
采取传统抗震方法难以满足当前土木工程建设要求，结构减震控制措施在当前土木建设中更受青睐。
这种减震控制是在工程结构特殊部位设置一些机构、控制装置等，对结构的动力特性和作用进行调整，使工程结构产生震动反应。
该技术综合了控制理论、计算机技术、新材料科学等，其目的是减轻动力作用下结构的反应使其更加稳定，满足土木工程安全性、适用性要求。
文章分析了传统抗震理论与结构减震控制技术的优劣，并探讨了土木工程建设的结构减震控制技术的具体应用，提供实践参考。
关键词：土木工程；结构减震；优势；具体应用土木工程建设和使用过程会受到地震的威胁，当前要求提高建筑物预防、抵抗地震的能力，作为抗御地震的一种有效方法，结构减震控制技术得到一定应用和发展，且在实际工程中运用也更加成熟。
这种减震技术改变了传统抗震方法，不需通过提高结构强度、刚度和延伸性来实现目标，而是对结构动力特征进行调整、改变，使结构震动反应减弱，达到地震中保护结构安全的效果。
对此，需进一步加强认知，能够科学应用结构减震控制技术，保证减震控制水平合理。
1.建筑结构减震控制与传统抗震理论优劣对比第一，两种抗震措施其耐震途径与方法不同，传统抗震技术沿用了加强结构、加粗构件断面、增加构件配件等硬抗途径，来强化结构刚度实现抗震效果。
但越大的结构刚度下，地震作用也会加大，恶性循环下既无法保障安全，也不经济。
减震控制技术则是对结构动力特性进行调整，采取了隔震、消能等手段，以达到将震动反应削弱、隔离的作用，既安全也更加经济。
主动悬挂系统工作原理
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，使其处于最正确减振状态。
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、反应控制系统和能源系统4局部组成。
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局部提供能量。
主动悬挂系统能够根据车身高度、车速、转向角度及速率、制动等信号，由电子控制单元〔ECU〕控制悬挂执行机构，使悬挂系统的刚度、减振器的阻尼力及车身高度等参数得以改变，从而使汽车具有良好的乘坐舒适性和操纵稳定性。
主动悬挂系统是近十几年开展起来的、由电脑控制的一种新型悬挂系统，它聚集力学和电子学的技术知识，是一种比拟复杂的高技术装置，例如装置主动悬挂系统的法国雪铁龙桑蒂雅，该车悬挂系统系统的中枢是一个微电脑，悬挂系统上的5种传感器分别向微电脑传送车速、前轮制动压力、踏动油门踏板的速度、车身垂直方向的振幅及频率、转向盘角度及转向速度等数据，电脑不断接收这些数据并与预先设定的临界值进展比拟，选择相应的悬挂系统状态，同时，微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件，通过控制减振器内油压的变化产生抽动，从而能在任何时候、任何车轮上产生符合要求的悬挂系统运动，因此，桑蒂雅轿车备有多种驾驶模式选择，驾车者只要扳动位于副仪表板上的“正常〞或“运动〞按钮，轿车就会自动设置在最正确的悬挂系统状态，以求最好的舒适性能，主动悬挂系统具有控制车身运动的功能，当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时，主动悬挂系统会产生一个与惯力相对抗的力，减少车身位置的变化，例如德国 benz 2000款cl型跑车，当车辆拐弯时悬挂系统传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度，电脑根据传感器的信息，与预先设定的临界值进展比拟计算，立即确定在什么位置上将多大的负载加到悬挂系统上，使车身的倾斜减到最小。
LQR控制和时滞反馈控制在汽车整车减振中的应用
LQR控制和时滞反馈控制在汽车整车减振中的应用
LQR控制和时滞反馈控制是两种常用的控制策略，在汽车整车减振方面都得到了广泛的应用。
下面将分别介绍这两种控制策略在汽车整车减振中的应用。
LQR控制，全称为线性二次型调节器（Linear Quadratic Regulator），是一种基于线性二次型性能指标的控制方法。
LQR控制通过对系统状态和控制输入进行加权求和，并将其最小化作为性能指标，从而实现对系统的优化控制。
在汽车整车减振中，LQR控制可用于调节悬挂系统的控制输入，以降低车辆的振动和提高乘坐舒适性。
LQR控制的优点是在设计过程中可以考虑多个控制目标，并利用加权求和的方式进行综合优化。
对于汽车整车减振来说，可以通过合理选择权重参数，使得悬挂系统在降低车辆振动的也能保持良好的操控性能。
LQR控制还可以通过对状态反馈矩阵和输入反馈矩阵的选择进行参数调整，以满足不同驾驶环境和道路条件下的需求。
时滞反馈控制是指在控制器中加入对系统状态的历史信息，并根据此信息进行反馈控制。
在汽车整车减振中，时滞反馈控制可以用于补偿悬挂系统的时滞现象，进一步提高控制效果。
悬挂系统的时滞主要来自于信号传输的延迟和控制器反应时间的影响。
通过引入时滞反馈控制，可以有效地减小时滞现象对系统稳定性和控制性能的影响。
LQR控制和时滞反馈控制都在汽车整车减振中得到了广泛的应用。
LQR控制可以通过综合多个控制目标进行优化，提高整车的综合性能；时滞反馈控制可以通过补偿悬挂系统的时滞现象，进一步提高系统的响应速度和鲁棒性。
这两种控制策略的应用可以使得汽车整车减振更加稳定、舒适和安全。
LQR控制和时滞反馈控制在汽车整车减振中的应用
LQR控制和时滞反馈控制在汽车整车减振中的应用汽车整车减振是指在汽车行驶过程中，减少车辆振动，提高车辆稳定性和乘坐舒适性的一种控制方式。
LQR控制和时滞反馈控制是汽车整车减振中常用的控制方法。
下面将分别介绍它们在汽车整车减振中的应用。
LQR控制是一种优化控制方法，主要用于连续时不变线性系统。
在汽车整车减振中，LQR控制可以用于设计车辆的悬挂系统控制器，以减少车辆振动和提高乘坐舒适性。
LQR控制利用状态反馈方式，通过测量车辆振动状态，计算控制器的控制输入信号，进而改变悬挂系统的特性。
通过对车辆振动的频率和振幅进行分析和建模，可以确定优化指标，并利用LQR控制设计合适的控制器参数。
LQR控制可以在不同工况下自适应调整控制器参数，以适应不同道路条件和驾驶方式。
该方法能有效降低车辆的垂向振动、横向振动和纵向振动，提高整车的稳定性和乘坐舒适性。
时滞反馈控制是一种专门针对具有时滞的动态系统的控制方法。
在汽车整车减振中，由于车辆悬挂系统的设计和结构，控制信号需要经过一定的传输延迟才能生效，从而导致系统存在时滞。
时滞反馈控制通过引入适当的延迟补偿器，改变控制信号的传输特性，可以减少时滞对系统控制性能的影响。
该方法通过对车辆振动特性进行建模和分析，确定合适的时滞补偿参数，实现对车辆振动的主动控制。
时滞反馈控制器可以通过对车辆状态的实时测量，实时计算出补偿信号，并及时传递给悬挂系统，从而减少悬挂系统的响应时间，提高车辆整体的控制性能。
LQR控制和时滞反馈控制在汽车整车减振中的应用都能够提高车辆的稳定性和乘坐舒适性。
LQR控制通过优化控制器参数，减少车辆的振动幅值和频率，提高车辆整体的稳定性；时滞反馈控制通过引入适当的时滞补偿器，减少控制信号的传输延迟，提高控制响应速度，减少车辆振动的响应时间。
这两种控制方法可以相互结合使用，以进一步提高汽车整车减振的控制效果。
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。
底盘系统中的主动减震与可调减振器技术
底盘系统中的主动减震与可调减振器技术
底盘系统是汽车运动性能的关键组成部分，而主动减震技术和可调
减振器技术则是底盘系统中的重要创新。
这些技术的应用大大提高了
汽车在行驶过程中的稳定性和舒适性，为驾驶提供了更加愉悦的体验。
主动减震技术是指通过传感器实时监测车辆的行驶状态，将数据反
馈给控制单元，从而调节减震器的阻尼力和弹簧硬度，以适应不同的
路况和驾驶风格。
主动减震技术使得车辆能够根据实际情况主动做出
调整，减少了车身的侧倾和颠簸感，提高了悬挂系统的工作效率。
可调减振器技术则是在传统减震器基础上加入了可调节的阻尼力和
弹簧硬度装置，使驾驶员可以根据自身需求和路况选择不同的减震模式。
通过简单的操作，就能实现舒适性和运动性之间的平衡。
这种技
术使得驾驶员可以根据个人喜好和行驶环境来调整减震器的工作状态，实现个性化的驾驶感受。
这两种技术的应用使得汽车在驾驶过程中更加平稳、舒适，且具有
更好的操控性能。
主动减震技术和可调减振器技术不仅提升了汽车的
性能表现，还提高了行车安全性和驾驶体验。
随着科技的不断进步，
底盘系统中的主动减震与可调减振器技术将会得到更广泛的应用，为
未来汽车行业的发展注入新的活力。
主动悬挂系统工作原理
主动悬挂系统工作原理
主动悬挂系统是一种汽车悬挂系统，旨在提供更平稳的行驶和更舒适的乘坐体验。
它通过使用传感器和电子控制单元来监测和调节车辆的悬挂系统，以适应不同的路况和驾驶条件。
主动悬挂系统的工作原理如下：
1. 传感器：主动悬挂系统使用多个传感器来监测车辆的运动和路况。
这些传感器可以包括车速传感器、加速度传感器、转向传感器和车身倾斜传感器等。
2. 数据处理：传感器收集到的数据被发送到电子控制单元（ECU）进行处理。
ECU 根据传感器数据分析车辆的运动状态和路况，并确定最佳的悬挂调节策略。
3. 悬挂调节：根据ECU的指令，主动悬挂系统可以通过调节悬挂系统的硬度、高度和阻尼等参数来适应不同的驾驶条件。
例如，在高速公路上，系统可以选择较硬的悬挂设置以提供更好的稳定性和操控性；而在颠簸的路面上，系统可以选择较软的悬挂设置以提供更好的减震效果。
4. 实时调节：主动悬挂系统可以实时调整悬挂参数，以适应不同的驾驶情况。
例如，在转弯时，系统可以通过增加外侧悬挂的硬度来减少车身倾斜，提高操控性能。
总的来说，主动悬挂系统通过使用传感器和电子控制单元来监测和调节车辆的悬挂系统，以提供更平稳的行驶和更舒适的乘坐体验。
它可以根据不同的驾驶条件和路况实时调整悬挂参数，以提供最佳的悬挂设置。
1。
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。
车辆主动减震系统的工作原理与使用方法
车辆主动减震系统的工作原理与使用方法车辆主动减震系统是一种用于改善汽车行驶舒适性和稳定性的技术。
它通过实时调整悬挂系统的工作状态，使得车辆在不同的道路条件下能够提供更加平稳和舒适的驾驶体验。
本文将介绍车辆主动减震系统的工作原理和使用方法。
我们来了解车辆主动减震系统的工作原理。
主动减震系统基于电子控制单元（ECU）和传感器网络，通过车辆传感器和运动控制算法来实时监测和分析车辆的动态状态。
当系统检测到车辆行驶过程中的颠簸、悬挂状态不稳定或者路面不平等情况时，ECU会根据传感器提供的信息，精确地调整每个悬挂单元的工作状态和阻尼力，以适应当前的道路条件。
车辆主动减震系统的工作原理主要基于两个关键技术。
第一个是采用了阻尼力调节器的悬挂单元。
这些单元可以根据ECU的指令，调整阻尼器的摩擦力和压缩力，从而改变悬挂系统的刚度和阻尼特性。
第二个关键技术是采用了快速响应的电液伺服系统。
这个系统可以实现高速、精确的调节，以快速响应路面变化和车辆姿态调整的需求。
使用车辆主动减震系统可以带来多个优势。
它可以提高车辆的平稳性和舒适性。
传统的悬挂系统通常有一个固定的减震力度，无法适应不同的路况和车辆负载。
而主动减震系统可以根据实时的工况变化，调整悬挂刚度和阻尼力，从而提供更好的减震效果。
主动减震系统还可以改善车辆的操控性能。
通过调整悬挂系统的刚度和阻尼特性，可以减小车身翻滚和侧倾，提高车辆的操控稳定性和灵活性。
在日常使用车辆主动减震系统时，需要注意以下几点。
及时维护和保养主动减震系统。
系统中的液压元件和电子器件需要定期检查和更换以确保其正常运作。
根据车辆使用场景和个人需求，调节减震系统的工作模式。
有些系统提供了不同的模式选择，如普通模式、运动模式和舒适模式等，可根据具体情况选择合适的模式。
使用车辆主动减震系统时应保持驾驶平稳，避免剧烈加速和急刹车等行为，以免影响系统的正常工作。
总结起来，车辆主动减震系统是一种基于先进技术的悬挂系统，通过实时的监测和调整，能够提供更好的驾驶体验。
乘用车底盘的主动减震系统设计与控制策略
乘用车底盘的主动减震系统设计与控制策略引言：乘用车底盘的主动减震系统在汽车行业中扮演着重要的角色。
它的设计和控制策略对于提高车辆的操控性、平稳性和乘坐舒适度至关重要。
本文将探讨乘用车底盘的主动减震系统的设计原理和控制策略，旨在为汽车制造商和工程师提供有关该领域的重要信息和指导。
1. 乘用车底盘的主动减震系统概述乘用车底盘的主动减震系统旨在通过控制车身的姿态和悬挂系统的刚度，减轻车辆在行驶过程中的震动和不稳定性。
该系统通过使用传感器、执行器和控制算法来感知车辆的运动状态，并根据需要进行调整，从而提供更好的悬挂性能和乘坐舒适度。
2. 主动减震系统的设计原理主动减震系统的设计需要考虑多个因素，包括车辆结构、悬挂系统、电子控制单元（ECU）和传感器等。
首先，对车辆结构进行优化，以提高整体刚度和降低重量，从而提供更好的操控性和乘坐舒适度。
其次，设计适合车辆悬挂系统的主动减震器，以实现对悬挂刚度和阻尼的精确控制。
最后，在ECU中使用高精度传感器来监测车辆的运动状态，将传感器数据与控制算法相结合，实现对主动减震器的实时控制。
3. 主动减震系统的控制策略主动减震系统的控制策略对于系统的性能至关重要。
准确的控制策略可以提高车辆的操控性和乘坐舒适度。
在设计主动减震系统的控制策略时，需要考虑以下几个方面：3.1. 基于PID控制的策略PID（比例-积分-微分）控制器是一种经典的反馈控制策略，可以通过调整比例、积分和微分参数来实现对系统的稳态误差、超调和振荡的控制。
在主动减震系统中，PID控制器可以根据实时传感器数据进行反馈控制，实现对减震器的精确控制。
3.2. 基于模型预测控制的策略模型预测控制（MPC）是一种基于车辆动力学模型的预测控制策略。
通过将车辆的动力学模型转化为离散时间状态空间模型，在预测时刻内预测车辆的运动状态，并使用优化算法优化控制信号。
MPC控制策略可以提供更好的控制性能和响应速度，但需要更高的计算成本。
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摘要减振控制器 设计 问题．首先根据汽 车悬挂系统的 特点，从实用性的角度 出发化简 了悬挂系统 的数学模 型．然后提 出一种变量代 换方法，将具有输入时滞的主动悬挂 系统转换为 形式上不含时滞 的系统．针对转换后 的无 时滞 系统，设计 出具有输 入时滞的主动悬挂系统减振控制器 ： 又从控 制器 的成本和 易实现性 出发添加 了一个状态观测器．在这 种系统结构下，设计 出一种具有记 忆和 积分特性 的主动悬挂系统减振控制策略．仿真结果验 证了这种 设计控制器的方法是有效的．
关键词：主动悬挂系统；时滞 ；观测器；减振控制；变量代换
中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标识码：Ａ
Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒ ａｃｔｉｖｅ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｓ ｗｉｔｈ ｔｉｍ ｅ－ｄｅｌａｙ ｉｎｐｕｔ
ＳＵ Ｈ ａｏＴ．ＴＡＮ Ｇ Ｇｏｎｇ．ｙｏｕ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｏｃｅａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ，Ｑｉｎｇｄａｏ Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６６１００，Ｃｈｉｎａ）
方 法 ［２，６１、模 糊控 制 方 法 【 ］￣［］Ｂａｃｋｓｔｅｐｐｉｎｇ设计 方 法 ［１０， ］等．
主动控 制方法 已经 逐步应用 于轿车 的主动 悬挂系 统 中，例如 ，德 国大 众汽 车公 司 的底盘 上应 用 了 自适 应 控制规律 ．奔驰 公司研 发 出了基 于 自适应 阻尼悬挂 系 统 的 双 重 控 制 空 气 悬 挂 系 统 ，日产 （Ｎｉｓｓａｎ）￣ 丰 ｒ ｅ（Ｔｏｙｏｔａ）公 司的若干 品牌 的轿车 上也具备 了主动 悬 挂控制功 能．目前汽车 的主动控制 悬挂 的执 行机构基 本上 都是 利用 液压 传动 的机 械系 统［ ０， ８ 】．事 实上 ， 机 械 和液 压执 行机 构在 实 时运行 中或 多或 少 的存在 时滞现象．近年来具有时滞 的主动悬挂系统的减振控 制 问题 日趋成 为研究 热点，涌 现 出许 多很好 的研 究成 果 ［３－５， —０－２３］．
第 ３３卷第 ４期 ２０１６年 ４月
Ｄ０ Ｉ：１０．７６４１／ＣＴＡ ．２０１６．５００６８
控 制 理 论 与 应 用
Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｈｅｏｒｙ＆ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
、厂ｏＩ．３３ Ｎｏ．４ Ａ ｐｒ．２０１６
具有输入 时滞 的主动悬挂 系统 的减振 控制
宿 浩十，唐功友
（中国海洋大学 信息科学与工程学院，山东 青岛 ２６６１００）
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｃｔｉｖｅ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ；ｔｉｍｅ ｄｅｌａｙ；ｏｂｓｅｒｖｅｒ；ｖｉｂｒａｔ ｉｏｎ ｃｏｎｔ ｒｏｌ；ｖａｒｉａｂｌｅ ｔｒａｎｓｆｏｒ ｍ ａｔｉｏｎ
１ 引 言 （Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）
传 统汽车 上普遍利 用被动悬挂 系统提 高乘 坐 的舒 适 性 和操 纵 稳 定性 ．随着 现 代汽 车技 术 的迅 速 发 展， 人们 对乘 坐 的舒适性 和操 纵稳 定性 的要求越 来越 高． 被动 悬挂 系 统 的减振 原理 是利 用 悬挂 系统 的结 构 设 计被 动地消耗 由路面 扰动产生 的振动 能量，从而约束 了对汽 车乘 驾性能 的进 一步改 善．主动悬 挂系统 能够 根据汽 车 的运 动状态 和路面状 况，实时地在 悬挂系统 上施 加一定 的控制力 ，使汽 车 的悬挂 系统在 各种路面 状况 下都 处于 最佳 减振 状态 ｌ】－６］．由于主动 悬挂 系统 具有 许 多优 点，近年 来，主 动 悬挂 系统 的控 制 问题受 到越 来越 多的研 究者 的关注 ．许 多学者 将现代控 制理 论 与方 法用 于汽 车 主动 悬挂 系 统 的减 振控 制 收到 了 很 好 的效 果．例 如，利用Ｈ。。和Ｈ２鲁棒 控 制方法 ｎ－４］、 最优 控制方法 ［５－１０ｌ、自适应控制 方法［１ １－１４］、预见控 制