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基于遗传算法的汽车主动悬架变论域模糊PID控制 被引量:15
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作者 薛文平 张春玲 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期8-15,共8页
针对1/4车主动悬架系统,提出一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)的变论域模糊比例-积分-微分(proportional-integral-differential,PID)控制方法.在建立主动悬架系统模型的基础上,引入变论域思想设计模糊PID控制器.为进一步改善控... 针对1/4车主动悬架系统,提出一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)的变论域模糊比例-积分-微分(proportional-integral-differential,PID)控制方法.在建立主动悬架系统模型的基础上,引入变论域思想设计模糊PID控制器.为进一步改善控制器减振效果,采用GA来优化变论域中伸缩因子描述函数的参数.结果表明:相比PID、模糊PID与未优化的变论域模糊PID等控制方法,基于GA的变论域模糊PID控制方法在降低车身垂向加速度、改善乘坐舒适性方面具有优越性;所提控制方法对簧载质量和车辆行驶速度不确定性具备较强的鲁棒性. 展开更多
关键词 汽车主动悬架 模糊PID控制 变论域 遗传算法 伸缩因子
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基于GA优化控制规则的汽车主动悬架模糊PID控制 被引量:42
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作者 王威 薛彦冰 +1 位作者 宋玉玲 杜晓晨 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第22期157-162,共6页
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... 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。 展开更多
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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基于H_2/H_∞控制的汽车主动悬架最优鲁棒容错控制 被引量:11
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作者 杨柳青 陈无畏 汪洪波 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第24期3013-3019,共7页
为提高汽车主动悬架控制可靠性和控制效果,针对悬架参数摄动和作动器故障,提出一种基于H2/H∞的最优鲁棒容错控制方法。考虑作动器常见故障、悬架刚度与阻尼系数摄动,建立故障悬架模型。基于H2/H∞状态反馈控制,利用有界实引定理推导出... 为提高汽车主动悬架控制可靠性和控制效果,针对悬架参数摄动和作动器故障,提出一种基于H2/H∞的最优鲁棒容错控制方法。考虑作动器常见故障、悬架刚度与阻尼系数摄动,建立故障悬架模型。基于H2/H∞状态反馈控制,利用有界实引定理推导出悬架最优鲁棒容错控制器设计条件。运用LMI工具箱离线设计控制器,并在MATLAB/Simulink环境下进行大量仿真计算。结果表明,设计的最优鲁棒容错控制器能改善汽车主动悬架乘坐舒适性,亦能改善故障悬架乘坐舒适性,且在控制效果上均优于完好无故障状态下设计的控制器。 展开更多
关键词 汽车主动悬架 鲁棒容错控制 参数摄动 作动器故障
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汽车主动悬架传感器故障检测与隔离研究 被引量:7
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作者 杨柳青 陈无畏 +1 位作者 张卫华 汪洪波 《控制工程》 CSCD 北大核心 2014年第2期283-289,共7页
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... 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。 展开更多
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
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基于最优控制的四自由度汽车主动悬架控制器 被引量:24
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作者 汤靖 高翔 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期9-12,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 四自由度 控制器 汽车主动悬架 最优控制理论 主动系统 被动 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
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基于传感器信号重构的汽车主动悬架主动容错控制 被引量:9
6
作者 杨柳青 陈无畏 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期1084-1091,共8页
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... 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。 展开更多
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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汽车主动悬架系统状态反馈控制技术研究 被引量:8
7
作者 刘宏伟 陈燕虹 +1 位作者 林逸 王逊 《汽车技术》 北大核心 2000年第8期2-4,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 汽车主动悬架 性能 状态反馈 控制技术
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基于反向递推法的汽车主动悬架控制器设计 被引量:1
8
作者 乔宇 王江 王洪礼 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期5-8,共4页
提出了一种应用于汽车主动悬架的反向递推法 Backstepping自适应控制算法 ,用扰动系统进行了仿真验证 .首先简化模型 ;然后用此方法进行自适应控制器设计 ,最后利用仿真验证了控制算法的有效性 .
关键词 汽车主动悬架 反向递推法 自适应控制 控制器
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具有执行器容错的汽车主动悬架系统有限频率H∞控制 被引量:7
9
作者 郑晓园 张皓 +1 位作者 王祝萍 陈启军 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1136-1142,共7页
本文研究了一类具有执行器容错的主动悬架系统有限频率H_∞控制问题.运用广义的Kalman-Yakubovich-Popov(KYP)引理,设计了有限频率H_∞控制器.该控制器不仅能够最大程度地减少路面在4~8 Hz范围内对乘客的影响,还能够保证汽车的悬架行... 本文研究了一类具有执行器容错的主动悬架系统有限频率H_∞控制问题.运用广义的Kalman-Yakubovich-Popov(KYP)引理,设计了有限频率H_∞控制器.该控制器不仅能够最大程度地减少路面在4~8 Hz范围内对乘客的影响,还能够保证汽车的悬架行程和车轮的动静载之比在它们允许的范围内.因此所设计的有限频率H_∞控制器不仅能够保证汽车驾驶的舒适性还能够保证汽车驾驶的安全性.为了解决系统状态不完全可测的问题,本文采用了动态输出反馈控制器策略.除此之外,在控制器的设计过程中还考虑了主动悬架系统的参数不确定性以及执行器随机故障的现象.最后,本文基于四分之一汽车主动悬架系统验证了控制器的有效性. 展开更多
关键词 汽车主动悬架系统 广义Kalman-Yakubovich-Popov(KYP)引理 有限频域H∞控制器 动态输出反馈控制方法 执行器容错
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汽车主动悬架次优控制策略等效性研究 被引量:2
10
作者 鲁红伟 张志飞 +2 位作者 徐中明 谭侃伦 郑晓勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第23期316-324,共9页
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... 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。 展开更多
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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重型汽车主动悬架次优控制策略设计与分析 被引量:6
11
作者 李金辉 张柯柯 徐立友 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第13期141-147,共7页
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... 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。 展开更多
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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基于作动力反馈控制的电磁反力式混合型主动悬架 被引量:3
12
作者 陈昆山 胡思明 戴建军 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2008年第4期70-74,共5页
提出一种同时含有被动和主动结构的新型汽车主动悬架,与现有主动悬架的最大不同点在于由电磁反力作动器产生的主动控制力仅作用于汽车非悬挂质量。首先,探讨电磁反力作动器的被动特性和以作动器作动力为PI反馈控制量的主动特性,作动器... 提出一种同时含有被动和主动结构的新型汽车主动悬架,与现有主动悬架的最大不同点在于由电磁反力作动器产生的主动控制力仅作用于汽车非悬挂质量。首先,探讨电磁反力作动器的被动特性和以作动器作动力为PI反馈控制量的主动特性,作动器的主动特性显示较好的"天棚"阻尼特性。其次,建立对作动器作动力进行反馈控制的混合型主动悬架1/4车辆模型,并进行特性仿真试验。结果表明,采用作动器作动力进行反馈控制的新型主动悬架效果较好,能够同时改善悬架系统车轮环节共振高频段的平顺性、车轮接地性和减少悬架弹簧的变形。 展开更多
关键词 振动和波 汽车主动悬架 PI控制 电磁反力 作动器
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基于自适应模糊的汽车半主动悬架容错控制 被引量:6
13
作者 姚行艳 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第2期144-147,共4页
半主动悬架可以自适应调节阻尼器的阻尼力,具有良好的可控性。针对半主动悬架的增益故障,提出了基于自适应模糊控制的汽车半主动悬架容错控制。在分析汽车半主动悬架阻尼器输入输出特性的基础上,建立了阻尼器发生增益故障时的故障悬架模... 半主动悬架可以自适应调节阻尼器的阻尼力,具有良好的可控性。针对半主动悬架的增益故障,提出了基于自适应模糊控制的汽车半主动悬架容错控制。在分析汽车半主动悬架阻尼器输入输出特性的基础上,建立了阻尼器发生增益故障时的故障悬架模型,设计了未知输入观测器对阻尼器增益故障进行故障诊断。基于自适应模糊控制对汽车半主动悬架系统阻尼器增益故障设计容错控制器,在C级随机路面下进行容错控制的Matlab/Simulink软件仿真,结果表明自适应模糊容错控制的控制效果要优于无容错控制。 展开更多
关键词 自适应模糊 汽车主动 增益故障 容错控制
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9自由度主动悬架平顺性研究 被引量:9
14
作者 潘成龙 荣吉利 +1 位作者 项大林 郑育龙 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1012-1017,共6页
基于汽车系统动力学理论,利用拉格朗日定理,推导设备-车-路耦合的9自由度主动悬架动力学方程,采用滤波白噪音作为左右车轮随机路面不平度激励,根据最优控制原理设计LQR控制器,建立主动悬架控制仿真模型.采用自适应粒子群算法优化加权系... 基于汽车系统动力学理论,利用拉格朗日定理,推导设备-车-路耦合的9自由度主动悬架动力学方程,采用滤波白噪音作为左右车轮随机路面不平度激励,根据最优控制原理设计LQR控制器,建立主动悬架控制仿真模型.采用自适应粒子群算法优化加权系数Q,将主动悬架的设备加速度等性能参数均方根值与被动悬架进行对比分析.仿真结果表明:采用自适应粒子群算法优化LQR控制方法,能够显著改善车辆平顺性,保护车载设备可靠性. 展开更多
关键词 汽车主动悬架 线性二次型控制器 粒子群算法 平顺性
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《汽车技术》杂志2007年总目次
15
《汽车技术》 北大核心 2007年第12期57-61,共5页
关键词 汽车技术 有限责任公司 股份不公开公司 汽车车身 发动机连杆 汽车主动悬架 车身曲面 汽油机 优化设计 压燃发动机 柴油机 股份公司 股份有限公司 电动助力转向系统 汽车配件 动力系统 公共汽车 大客车 CVT 目次 杂志
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《中国机械工程》2006年总目次
16
《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第24期I0002-I0013,共12页
关键词 并联机构 成形 应用研究 科学研究 汽车主动悬架 展成电解加工 运动学分析 平稳性 协同制造 数值仿真 数学仿真 建模 中国机械工程 柔性 摩擦磨损性能 制造网格 实验研究 华林 方法研究 算法研究 多色集合理论 目次
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Semi-active control of a vehicle suspension using magneto-rheological damper
17
作者 蒋学争 王炅 胡红生 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2012年第7期1839-1845,共7页
A semi-active magneto-rheological (MR) damper was experimentally investigated and compared to an original equipment manufacturer (OEM) damper for a passenger vehicle, by using a quarter car models. A full-scale tw... A semi-active magneto-rheological (MR) damper was experimentally investigated and compared to an original equipment manufacturer (OEM) damper for a passenger vehicle, by using a quarter car models. A full-scale two-degree-of-freedom quarter car experimental set-up was constructed to study the vehicle suspension. On-off skyhook controller and Fuzzy-Lyapunov skyhook controller (FLSC) were employed to control the input current for MR damper so as to achieve the desired damping force. Tests were done to evaluate the ability of MR damper for controlling vehicle vibration. Test results show that the semi-active MR vehicle suspension vibration control system is feasible. In comparison with OEM damper, on-off and FLSC controlled MR dampers can effectively reduce the acceleration of vehicle sprtmg mass by about 15% and 24%, respectively. 展开更多
关键词 magneto-rheological damper vehicle suspension semi-active control
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