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柔性卫星大角度机动的自适应模糊变结构控制 被引量:1
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作者 陈宇 董朝阳 +1 位作者 王青 张明廉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期761-764,共4页
针对柔性卫星大角度机动过程中多种模态的强耦合非线性动力学控制问题,提出了一种自适应模糊变结构姿态控制方法.首先利用拉格朗日方程建立了带柔性附件卫星的动力学模型,然后设计变结构控制器使得系统状态能在有限时间内到达滑模面,并... 针对柔性卫星大角度机动过程中多种模态的强耦合非线性动力学控制问题,提出了一种自适应模糊变结构姿态控制方法.首先利用拉格朗日方程建立了带柔性附件卫星的动力学模型,然后设计变结构控制器使得系统状态能在有限时间内到达滑模面,并采用自适应模糊系统逼近系统所存在的耦合非线性项.为了削弱变结构控制项所带来的抖动,避免激发柔性附件的高频模态,采用边界层方法来代替开关项,并通过模糊规则表的方法确定边界层的厚度.仿真结果表明,所提出的控制方法既实现了柔性卫星高精度姿态控制,也保证了卫星大角度机动过程中柔性附件弹性模态的有效抑制,系统对各种干扰具有一定的鲁棒性. 展开更多
关键词 柔性结构 自适应控制系统 模糊控制 结构控制 振动控制
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液压伺服系统自适应模糊变结构控制 被引量:9
2
作者 杨勇 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期86-89,共4页
结合变结构控制、自适应控制和模糊技术等特点,提出一种自适应模糊变结构控制方法.首先,设计一个带积分开关平面函数的变结构控制器,并构造一个二维模糊边界层宽度调节器以削弱抖振.其次,基于Lyapunov稳定性理论,引入一自适应算法,自适... 结合变结构控制、自适应控制和模糊技术等特点,提出一种自适应模糊变结构控制方法.首先,设计一个带积分开关平面函数的变结构控制器,并构造一个二维模糊边界层宽度调节器以削弱抖振.其次,基于Lyapunov稳定性理论,引入一自适应算法,自适应调节变结构控制参数.应用于液压伺服系统的控制实验结果表明,所提出的控制方法能削弱抖振,改善液压伺服系统稳态控制精度,具有较强的鲁棒自适应综合性能. 展开更多
关键词 模糊结构控制 边界层宽度调节 自适应控制 抖振削弱 稳态精度 液压伺服系统
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磁流变阻尼器隔震结构的模糊控制仿真与分析
3
作者 陈晓钘 《科技创新与应用》 2025年第5期67-70,共4页
该研究通过对配置磁流变(MR)阻尼器的4层框架基础隔震结构进行建模,系统讨论该结构在2种控制策略作用下的隔震性能。结果表明,相较于经典的bang-bang控制策略,采用模糊控制策略能同时降低结构在地震作用下的基底位移与上部结构的加速度... 该研究通过对配置磁流变(MR)阻尼器的4层框架基础隔震结构进行建模,系统讨论该结构在2种控制策略作用下的隔震性能。结果表明,相较于经典的bang-bang控制策略,采用模糊控制策略能同时降低结构在地震作用下的基底位移与上部结构的加速度响应,从而实现隔震性能的显著提升。 展开更多
关键词 模糊控制 磁流阻尼器 隔震结构 地震响应 仿真分析
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基于变指幂趋近律和高增益观测器的四旋翼模糊滑模控制
4
作者 杨舒博 毛剑琳 +1 位作者 向凤红 徐峰 《应用力学学报》 北大核心 2025年第2期313-322,共10页
针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题,提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先,设计了一种自适应变指数幂次趋近律,通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用,使系... 针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题,提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先,设计了一种自适应变指数幂次趋近律,通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用,使系统得到较快的趋近时间降低稳态误差;其次,在位置子系统中,采用高增益观测器实现状态估计以抑制耦合;最后,将变论域思想引入自适应模糊控制,在切换控制项设计了一个带有伸缩因子的模糊逼近系数来补偿高增益观测器带来的影响。仿真结果表明,该控制策略能有效削弱抖振,具有较好的动态性能和控制精度;即使在复杂外部干扰的情况下,四旋翼飞行器依然能够迅速按要求进行轨迹跟踪。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 滑模控制 指数幂次趋近律 高增益观测器 自适应模糊控制 论域
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基于模糊调整的变结构自适应PID控制器 被引量:6
5
作者 蔡凌 翟助群 +1 位作者 张缨 董明 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期280-284,共5页
为了提高复杂控制系统的品质和稳定性,采用模糊控制和变结构自适应PID控制相结合的控制方法。利用模糊控制在线整定PID控制参数,使其随误差变化而自动整定,实现了PID控制参数与系统误差变化的精确匹配。采用这种方法可进一步抑制变结构... 为了提高复杂控制系统的品质和稳定性,采用模糊控制和变结构自适应PID控制相结合的控制方法。利用模糊控制在线整定PID控制参数,使其随误差变化而自动整定,实现了PID控制参数与系统误差变化的精确匹配。采用这种方法可进一步抑制变结构控制固有的抖动现象,提高系统的控制品质。将位置控制方法用于数字交流随动系统的位置控制。试验结果表明,该位置控制器既能保证系统的稳定性和快速性,又具有很好的跟踪精度,较好地解决了随动系统跟踪精度、稳定性、快速性要求高难以协调匹配参数的问题。 展开更多
关键词 控制科学与技术 模糊控制 结构 自适应控制 PID控制
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直接侧向力控制导弹的自适应模糊变结构末制导律设计 被引量:6
6
作者 陈宇 董朝阳 +1 位作者 王青 张明廉 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期984-989,共6页
针对采用直接侧向力控制的敏捷性导弹,提出了一种适用于拦截大机动目标的自适应模糊变结构末制导律。由于采用了直接侧向力控制方式,提高导弹末段机动过载和快速响应能力的同时,也使得系统具有高度耦合非线性和参数不确定性。采用所设... 针对采用直接侧向力控制的敏捷性导弹,提出了一种适用于拦截大机动目标的自适应模糊变结构末制导律。由于采用了直接侧向力控制方式,提高导弹末段机动过载和快速响应能力的同时,也使得系统具有高度耦合非线性和参数不确定性。采用所设计的制导律在制导系统中不确定性函数为未知的情况下,利用自适应模糊系统的万能逼近能力以任意精度进行逼近,由此克服了模型不确定性和外界干扰对制导系统的影响。并通过引入目标最大机动加速度自适应算法,使得这种制导律中的变结构项具有变增益能力,能够适应目标各类机动的情况。仿真结果表明,该制导律对大机动目标具有较强的鲁棒性,并对各类机动目标均有较高的制导精度。 展开更多
关键词 直接侧向力 自适应模糊系统 结构控制 万能逼近能力
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智能天线结构模糊自适应变形控制实验研究 被引量:5
7
作者 于登云 夏人伟 +1 位作者 赵国伟 赵豫 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期245-249,267,共6页
基于dSPACE半物理仿真系统和所研制的压电作动器,设计并构建了智能天线结构实验平台,进行了结构变形控制实验研究。实验中采用常规PID作为基本控制方法,并在此基础上设计了一种模糊自适应PID控制器,将两种方法对应的不同控制效果进行了... 基于dSPACE半物理仿真系统和所研制的压电作动器,设计并构建了智能天线结构实验平台,进行了结构变形控制实验研究。实验中采用常规PID作为基本控制方法,并在此基础上设计了一种模糊自适应PID控制器,将两种方法对应的不同控制效果进行了对比。结果表明:在所给的实验条件下,基于压电材料可实现对智能天线结构变形的控制,作动器控制变形量最大可达166μm;两种控制方法均可对结构变形进行控制,模糊自适应方法的绝对位置控制精度达到±0.5μm;应用模糊自适应PID控制方法对结构进行变形控制,较之常规PID控制方法能够降低系统响应的超调量,缩短稳定时间,提高控制精度,得到更好的控制过程。 展开更多
关键词 智能结构 天线 模糊控制 自适应控制系统
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非线性系统的积分变结构间接自适应模糊控制 被引量:2
8
作者 张天平 梅建东 沈启坤 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第B11期5-10,共6页
讨论了一类不确定非线性系统的间接自适应模糊控制问题 .基于变结构控制原理 ,并利用具有线性可调参数的模糊系统去逼近过程未知函数 ,提出一种具有监督控制器的积分变结构自适应模糊控制方法 .该方法通过监督控制器保证闭环系统所有信... 讨论了一类不确定非线性系统的间接自适应模糊控制问题 .基于变结构控制原理 ,并利用具有线性可调参数的模糊系统去逼近过程未知函数 ,提出一种具有监督控制器的积分变结构自适应模糊控制方法 .该方法通过监督控制器保证闭环系统所有信号有界 .进一步通过引入最优逼近误差的自适应补偿项来消除建模误差的影响 .理论分析证明了跟踪误差收敛到零 . 展开更多
关键词 非线性系统 模糊控制 积分结构控制 自适应控制 全局稳定性
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自适应变论域模糊控制器在结构振动控制中的应用 被引量:6
9
作者 司洪伟 李东旭 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期81-84,共4页
大挠性航天结构具有复杂的动力学特性,建立其精确的数学模型是很困难的,模糊控制不需要精确的数学模型,但是模糊控制的主要缺陷是精度不太高,自适应能力有限,易产生振荡现象。变论域自适应模糊控制是改变模糊控制性能的主要方法之一,针... 大挠性航天结构具有复杂的动力学特性,建立其精确的数学模型是很困难的,模糊控制不需要精确的数学模型,但是模糊控制的主要缺陷是精度不太高,自适应能力有限,易产生振荡现象。变论域自适应模糊控制是改变模糊控制性能的主要方法之一,针对自适应变论域模糊控制器的稳定性设计这一难题,将输入和输出的隶属度函数分别用论域值表示成解析形式,引进李亚谱诺夫函数,设计了输入和输出的隶属度函数论域值的自适应律,针对大型航天桁架结构振动控制的仿真,结果表明设计的变论域模糊控制器是可行的。 展开更多
关键词 论域 稳定性 模糊控制 结构振动
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一种基于自适应神经元的模糊变结构控制器 被引量:1
10
作者 施阳 高立平 +1 位作者 严卫生 徐德民 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期301-305,共5页
融合模糊控制、变结构控制和自适应神经元,提出了一种基于自适应神经元的模糊变结构控制器。该控制器选用时变开关超平面,利用自适应神经元在线学习模糊变结构控制规则,并采用模糊推理合成消除颤振。仿真结果证明:这种控制器动态响... 融合模糊控制、变结构控制和自适应神经元,提出了一种基于自适应神经元的模糊变结构控制器。该控制器选用时变开关超平面,利用自适应神经元在线学习模糊变结构控制规则,并采用模糊推理合成消除颤振。仿真结果证明:这种控制器动态响应快,超调小,无颤振现象,系统鲁棒性强。 展开更多
关键词 模糊控制 结构控制 颤振 自适应神经元
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基于变论域模糊补偿的空间机器人自适应控制
11
作者 韩子航 陈力 韩大鹏 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期424-431,共8页
相比地面环境,太空环境中机器人系统暴露在宇宙射线中更容易受到外部干扰,且因难以维护和燃料消耗等原因带来的质量和惯性等系统参数变化使得其更容易存在系统不确定性。针对载体位置不受控的漂浮基空间机器人系统存在系统不确定性和外... 相比地面环境,太空环境中机器人系统暴露在宇宙射线中更容易受到外部干扰,且因难以维护和燃料消耗等原因带来的质量和惯性等系统参数变化使得其更容易存在系统不确定性。针对载体位置不受控的漂浮基空间机器人系统存在系统不确定性和外部干扰的问题,提出了一种基于变论域模糊控制的轨迹跟踪控制方法。在使用计算力矩控制器求解标称系统控制力矩的基础上,使用变论域模糊控制对系统不确定性和外界干扰带来的误差进行补偿。论域范围的实时变化使变论域模糊控制可以适用于不同时刻的不同误差范围,从而有效提高了系统的响应速度,减小了系统的稳态跟踪误差。最后通过李雅普诺夫方法证明控制方案的稳定性,并通过数值仿真证明了控制方法的有效性。 展开更多
关键词 空间机器人 论域模糊控制 自适应控制 外部干扰 数值仿真
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无刷直流电动机自适应模糊变结构速度控制器的研究
12
作者 宋海龙 于泳 +1 位作者 杨明 徐殿国 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2004年第4期45-49,共5页
设计了一种无刷直流电动机的新型高性能自适应模糊变结构速度控制器。该控制器具有如下优点:减小了变结构控制带来的抖振,在保证系统稳定性的同时加快了响应速度,解决了传统的变结构控制器设计需要事先测定扰动量范围的问题,在线调... 设计了一种无刷直流电动机的新型高性能自适应模糊变结构速度控制器。该控制器具有如下优点:减小了变结构控制带来的抖振,在保证系统稳定性的同时加快了响应速度,解决了传统的变结构控制器设计需要事先测定扰动量范围的问题,在线调整模糊控制器输出的自适应算法简化了模糊控制器的设计。实验结果证明这是一种无刷直流电动机的高性能速度控制器。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 自适应模糊控制 结构控制 速度模型 输出函数
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模型不确定时滞欠驱动AUV的模糊变结构控制 被引量:6
13
作者 毕凤阳 张嘉钟 +1 位作者 魏英杰 曹伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期358-363,共6页
为了实现具有时变水动力系数、未建模动态和时滞等不确定性的欠驱动自主水下航行器的鲁棒控制,以变结构控制的切换函数及其变化率为模糊控制器的输入,以变结构控制律的变化率为模糊控制器的输出设计了一个模糊变结构控制器;为了得到更... 为了实现具有时变水动力系数、未建模动态和时滞等不确定性的欠驱动自主水下航行器的鲁棒控制,以变结构控制的切换函数及其变化率为模糊控制器的输入,以变结构控制律的变化率为模糊控制器的输出设计了一个模糊变结构控制器;为了得到更好的性能,引入了压缩扩张隶属度函数,设计一定的模糊规则自适应地调整模糊控制器中的比例因子和量化因子;将该控制器和模糊变结构控制器,准滑模控制器进行了仿真对比,证明本文设计的控制器有更好的性能;最后基于该控制器对具有水动力系数不确定性,未建模动态和控制输入时滞的AUV运动模型进行了数值仿真,结果表明该控制器有很强的鲁棒性,而且控制成本很小,只在某些情况有极弱的抖振. 展开更多
关键词 欠驱动自主水下航行器 自适应模糊变结构控制 鲁棒性 不确定性 时滞
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基于摩擦自适应补偿的转台变结构控制器设计 被引量:18
14
作者 张锦江 陈兴林 +1 位作者 冯汝鹏 王常虹 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期92-95,共4页
针对摩擦直接影响飞行仿真转台跟踪和定位精度 ,还可能引起转轴的低速爬行 ,以某型飞行仿真转台的一轴为对象设计了基于摩擦自适应补偿的变结构控制器 ,在分析了摩擦模型及其对系统特性影响的基础上 ,通过摩擦补偿削弱了由于摩擦造成的... 针对摩擦直接影响飞行仿真转台跟踪和定位精度 ,还可能引起转轴的低速爬行 ,以某型飞行仿真转台的一轴为对象设计了基于摩擦自适应补偿的变结构控制器 ,在分析了摩擦模型及其对系统特性影响的基础上 ,通过摩擦补偿削弱了由于摩擦造成的系统滞滑现象 .通过变结构控制器设计克服了不精确摩擦补偿的缺点 ,在不需要精确的摩擦模型条件下保证了系统的鲁棒性能 .通过实验表明该方法的控制效果比常规PID大大提高 ,因此是一种较为实用和有效的设计方法 . 展开更多
关键词 摩擦补偿 结构控制 飞行仿真转台 自适应补偿
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超空泡航行体的增益自适应变结构控制设计 被引量:8
15
作者 吕瑞 于开平 +3 位作者 魏英杰 曹伟 张嘉钟 王京华 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期303-308,共6页
针对超空泡航行体在实际巡航时具有其独特的运动特性,同时存在流体动力系数的摄动及尾部流体未知干扰等问题,提出了增益自适应变结构的控制方法。首先改进了目前普遍采用的超空泡航行体的数学模型,借鉴Backstepping思想设计了滑动模态面... 针对超空泡航行体在实际巡航时具有其独特的运动特性,同时存在流体动力系数的摄动及尾部流体未知干扰等问题,提出了增益自适应变结构的控制方法。首先改进了目前普遍采用的超空泡航行体的数学模型,借鉴Backstepping思想设计了滑动模态面;采用增益自适应算法对干扰未知上界进行了估计,最后设计了基于变结构理论的控制器,并进行了数学仿真。仿真结果表明:该系统响应快速,具有很好的鲁棒稳定性能。 展开更多
关键词 控制理论 超空泡 数学模型 自适应 结构控制
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模糊变结构控制及设计方法 被引量:5
16
作者 于双和 傅佩琛 强文义 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期217-220,共4页
通过对各种模糊变结构控制设计方法的深入分析,揭示了其与常规边界层法的相似性 首先探索了模糊控制与变结构控制两种控制方法的关系,并利用模糊逻辑调节变结构控制器的不连续增益来平滑系统的抖振,从而产生了一种混合控制器-模糊... 通过对各种模糊变结构控制设计方法的深入分析,揭示了其与常规边界层法的相似性 首先探索了模糊控制与变结构控制两种控制方法的关系,并利用模糊逻辑调节变结构控制器的不连续增益来平滑系统的抖振,从而产生了一种混合控制器-模糊变结构控制.进而将其归结为两类不同的算法-模糊滑动面法和模糊Lya-punov函数法,前者仅利用系统状态距离滑动面的远近,后者同时又引入了该距离变化的大小.利用Matlab的模糊控制工具箱分析了各自的本质,结果表明模糊变结构控制仅仅是常规变结构控制中边界层法的进一步延伸。 展开更多
关键词 模糊控制 结构控制 模糊滑动面 模糊LYAPUNOV函数 设计方法
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一类不确定非线性系统变结构自适应鲁棒控制 被引量:8
17
作者 佘文学 周凤岐 周军 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期25-28,共4页
考虑一类不确定多变量非线性系统的鲁棒控制器设计问题 ,在结构摄动和外界扰动输入不确定因素的界未知情况下 ,提出了一类自适应鲁棒变结构控制律 ,这种控制律在保证系统闭环稳定的前提下在线对结构摄动和外界扰动输入不确定因素的界进... 考虑一类不确定多变量非线性系统的鲁棒控制器设计问题 ,在结构摄动和外界扰动输入不确定因素的界未知情况下 ,提出了一类自适应鲁棒变结构控制律 ,这种控制律在保证系统闭环稳定的前提下在线对结构摄动和外界扰动输入不确定因素的界进行估计 ,方法简单、易于理解 ,便于工程应用。将该控制律应用于导弹末端拦截制导律设计上 ,得出了一种基于零化视线法向速度的具有强鲁棒性的末端导引规律。仿真验证说明所提出的方法是有效的。 展开更多
关键词 不确定非线性系统 结构自适应鲁棒控制 制导律 结构控制 全局渐近稳定
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数字式座舱压力调节系统的模糊滑模变结构控制 被引量:8
18
作者 朱磊 付永领 +1 位作者 赵竞全 彭朝琴 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期545-550,共6页
针对座舱压力调节系统的非线性和参数时变特性,提出了模糊滑模变结构控制方法.模糊滑模变结构控制算法保持了模糊控制器不依赖系统模型的优点,对参数变化和外界干扰等不确定性因素具有较强的鲁棒性,同时能柔化控制信号,减轻或者避免了... 针对座舱压力调节系统的非线性和参数时变特性,提出了模糊滑模变结构控制方法.模糊滑模变结构控制算法保持了模糊控制器不依赖系统模型的优点,对参数变化和外界干扰等不确定性因素具有较强的鲁棒性,同时能柔化控制信号,减轻或者避免了一般滑模控制的抖动现象.研究表明,模糊滑模变结构控制器与经典PID控制相比,具有超调量小、稳态误差小、响应速度快、扰动抑制能力强等优点,试验结果证明了该方法对座舱压力调节系统控制的有效性. 展开更多
关键词 座舱压力调节系统 模糊滑模结构控制 非线性
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高超声速再入滑翔飞行器的模糊变结构控制 被引量:7
19
作者 李菁菁 任章 宋剑爽 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期295-300,共6页
针对高超声速再入滑翔飞行器的再入姿态控制,设计了模糊变结构姿态控制器.根据控制系统的任务,建立了面向控制的模型.将模糊控制与滑模变结构控制的思想相融合,研究了模糊滑模变结构控制器的设计方法.通过在稳定的误差相平面内构造稳定... 针对高超声速再入滑翔飞行器的再入姿态控制,设计了模糊变结构姿态控制器.根据控制系统的任务,建立了面向控制的模型.将模糊控制与滑模变结构控制的思想相融合,研究了模糊滑模变结构控制器的设计方法.通过在稳定的误差相平面内构造稳定的滑模面,模糊控制器根据误差状态与滑模面的相对位置输出控制信号,使得系统的轨迹能趋近稳定的滑模面,从而使得误差沿着滑模面收敛到原点.将模糊滑模变结构控制方法应用于高超声速滑翔洲际飞行器,给出了再入滑翔姿态控制器的设计方案,分别对攻角、侧滑角和倾侧角设计了独立的模糊变结构控制器,提出了分段线性控制分配方法.在Matlab中进行了整个控制系统的仿真测试,验证了该方法的可行性. 展开更多
关键词 高超声速再入飞行器 模糊控制 模糊滑模结构控制
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汽车半主动磁流变悬架的自适应双模糊控制方法 被引量:8
20
作者 杨建伟 李敏 孙守光 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期46-51,共6页
为了减小汽车俯仰角、提高汽车平顺性,以磁流变减振器为控制对象,提出了自适应双模糊控制的半主动悬架系统。在实验室实际测试基础上,建立了磁流变减振器阻尼力的非线性Bingham模型和基于该磁流变减振器的半车四自由度汽车半主动悬架数... 为了减小汽车俯仰角、提高汽车平顺性,以磁流变减振器为控制对象,提出了自适应双模糊控制的半主动悬架系统。在实验室实际测试基础上,建立了磁流变减振器阻尼力的非线性Bingham模型和基于该磁流变减振器的半车四自由度汽车半主动悬架数学模型。分别以车身质心速度、俯仰角速度及其偏差变化率作为模糊控制器输入,设计了自适应双模糊控制器,实现了车辆半主动悬架的自适应模糊控制。利用MATLAB软件的SIMULINK工具箱对其进行仿真,获得车身加速度、悬架动行程及车轮动载荷的时域响应特性,并对仿真结果进行了对比分析。结果表明,自适应模糊控制下半主动悬架系统的隔振效果要远好于最优被动系统,而且对路面破坏小,并对运行工况有一定的适应性。 展开更多
关键词 汽车悬架 磁流减振器 自适应模糊控制 试验研究 数值仿真
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