考慮輸入約束的半主動(dòng)懸架系統(tǒng)控制研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-30 21:09
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,汽車已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的交通工具。懸架系統(tǒng)作為車輛的重要總成之一,其性能的好壞會(huì)直接影響車輛的舒適性和安全性。本文針對(duì)汽車半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的控制方法問題進(jìn)行研究,基于四分之一車輛半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,考慮系統(tǒng)中存在的參數(shù)不確定及輸入幅值約束等問題設(shè)計(jì)控制器,解決懸架系統(tǒng)的垂向振動(dòng)控制問題。首先,針對(duì)汽車懸架系統(tǒng)中存在不確定參數(shù)及外部干擾的問題,基于四分之一車輛二自由度半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的非線性模型設(shè)計(jì)自適應(yīng)滑?刂破,減小車身垂直加速度,提高車輛的乘坐舒適性。該方法采用滑?刂平档屯獠扛蓴_對(duì)系統(tǒng)造成的影響,并使用雙曲正切函數(shù)改善滑模控制帶來的抖振現(xiàn)象。同時(shí),采用自適應(yīng)backstepping方法逼近不確定參數(shù),提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其次,針對(duì)系統(tǒng)輸入量存在幅值約束的問題,基于四分之一車輛半主動(dòng)懸架模型,采用非線性backstepping方法設(shè)計(jì)控制器,使系統(tǒng)在存在輸入飽和的情況下快速趨于穩(wěn)定,同時(shí)有效提高懸架系統(tǒng)的隔振性能。在設(shè)計(jì)過程中,充分考慮懸架系統(tǒng)的非線性特性及控制輸入的幅值約束,通過引入一個(gè)輔助系統(tǒng),結(jié)合backstepping控制策略設(shè)計(jì)半主...
【文章來源】:遼寧工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
半主動(dòng)懸架系統(tǒng)簡(jiǎn)化模型
慮兩種路面信號(hào)作為輸入,分別是凸起路面信號(hào)和弦信號(hào),它們可以用如下方程表示::( )00.04 1 cos8 0.5 t 0.750 otherwisety π≤ ≤= :0y =0.06sin 6πtF = 80sin8π t1.5 ≤ t ≤1.75信號(hào)作為路面激勵(lì),主要是為了檢驗(yàn)半主動(dòng)懸架系架行程是否超過限位塊的限制、振動(dòng)衰減的快慢情弦路面信號(hào)作為路面激勵(lì),主要是為了檢驗(yàn)半主動(dòng)以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的控制算法的有效性。及擾動(dòng)信號(hào)的仿真曲線如圖 2.2 所示。其中,凸起幅值為 8 厘米的單個(gè)凸塊,用來模擬路面上較大的連續(xù)正弦函數(shù),用來模擬連續(xù)的不平路面。擾動(dòng)信時(shí)刻出現(xiàn)。
車身垂直加速度達(dá)到最大值,而后逐步衰減至 0。采用本文設(shè)計(jì)的方法,車身垂直加速度的最大值在 1.6 m/s2到 1.7 m/s2之間,在 1.5 秒時(shí)刻左右,車身垂直加速度基本衰減至零。被動(dòng)懸架系統(tǒng)的車身垂直加速度最大值在 7 m/s2到 8 m/s2之間,而且衰減速度相比于半主動(dòng)懸架系統(tǒng)非常緩慢。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮輸入約束的半主動(dòng)懸架非線性自適應(yīng)控制[J]. 孫麗穎,王新,白銳. 控制與決策. 2018(11)
[2]半主動(dòng)懸架的自適應(yīng)滑?刂芠J]. 王新,孫麗穎. 遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[3]考慮時(shí)變輸入時(shí)滯及頻段約束的車輛主動(dòng)懸架預(yù)瞄控制[J]. 陳長(zhǎng)征,王剛,于慎波. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(16)
[4]輸入受限的非線性系統(tǒng)自適應(yīng)模糊backstepping控制[J]. 王永超,張勝修,曹立佳,扈曉翔. 控制理論與應(yīng)用. 2015(12)
[5]輸入飽和受限下的剛體飛行器姿態(tài)系統(tǒng)的有限時(shí)間鎮(zhèn)定[J]. 程盈盈,都海波,何怡剛. 控制與決策. 2015(08)
[6]基于Backstepping和LQG算法的車輛主動(dòng)懸架控制研究[J]. 周辰雨,張碩,武麗穎. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[7]半主動(dòng)空氣懸架的滑模變結(jié)構(gòu)控制[J]. 鄭明軍,張曉磊,吳文江. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2015(01)
[8]具有輸入飽和的電液伺服位置系統(tǒng)自適應(yīng)動(dòng)態(tài)面控制[J]. 方一鳴,許衍澤,李建雄. 控制理論與應(yīng)用. 2014(04)
[9]汽車主動(dòng)懸架的自適應(yīng)Backsetpping控制[J]. 趙海英,鄺鈺,吳忠強(qiáng). 制造業(yè)自動(dòng)化. 2013(16)
[10]基于振型分解法的車輛懸架系統(tǒng)主動(dòng)控制[J]. 胡鑫,魏新江,聶笑盈. 控制工程. 2013(01)
博士論文
[1]汽車懸架系統(tǒng)的主動(dòng)振動(dòng)控制[D]. 孫維超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]汽車磁流變半主動(dòng)懸架控制系統(tǒng)研究[D]. 余淼.重慶大學(xué) 2003
本文編號(hào):2948305
【文章來源】:遼寧工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
半主動(dòng)懸架系統(tǒng)簡(jiǎn)化模型
慮兩種路面信號(hào)作為輸入,分別是凸起路面信號(hào)和弦信號(hào),它們可以用如下方程表示::( )00.04 1 cos8 0.5 t 0.750 otherwisety π≤ ≤= :0y =0.06sin 6πtF = 80sin8π t1.5 ≤ t ≤1.75信號(hào)作為路面激勵(lì),主要是為了檢驗(yàn)半主動(dòng)懸架系架行程是否超過限位塊的限制、振動(dòng)衰減的快慢情弦路面信號(hào)作為路面激勵(lì),主要是為了檢驗(yàn)半主動(dòng)以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的控制算法的有效性。及擾動(dòng)信號(hào)的仿真曲線如圖 2.2 所示。其中,凸起幅值為 8 厘米的單個(gè)凸塊,用來模擬路面上較大的連續(xù)正弦函數(shù),用來模擬連續(xù)的不平路面。擾動(dòng)信時(shí)刻出現(xiàn)。
車身垂直加速度達(dá)到最大值,而后逐步衰減至 0。采用本文設(shè)計(jì)的方法,車身垂直加速度的最大值在 1.6 m/s2到 1.7 m/s2之間,在 1.5 秒時(shí)刻左右,車身垂直加速度基本衰減至零。被動(dòng)懸架系統(tǒng)的車身垂直加速度最大值在 7 m/s2到 8 m/s2之間,而且衰減速度相比于半主動(dòng)懸架系統(tǒng)非常緩慢。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮輸入約束的半主動(dòng)懸架非線性自適應(yīng)控制[J]. 孫麗穎,王新,白銳. 控制與決策. 2018(11)
[2]半主動(dòng)懸架的自適應(yīng)滑?刂芠J]. 王新,孫麗穎. 遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[3]考慮時(shí)變輸入時(shí)滯及頻段約束的車輛主動(dòng)懸架預(yù)瞄控制[J]. 陳長(zhǎng)征,王剛,于慎波. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(16)
[4]輸入受限的非線性系統(tǒng)自適應(yīng)模糊backstepping控制[J]. 王永超,張勝修,曹立佳,扈曉翔. 控制理論與應(yīng)用. 2015(12)
[5]輸入飽和受限下的剛體飛行器姿態(tài)系統(tǒng)的有限時(shí)間鎮(zhèn)定[J]. 程盈盈,都海波,何怡剛. 控制與決策. 2015(08)
[6]基于Backstepping和LQG算法的車輛主動(dòng)懸架控制研究[J]. 周辰雨,張碩,武麗穎. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[7]半主動(dòng)空氣懸架的滑模變結(jié)構(gòu)控制[J]. 鄭明軍,張曉磊,吳文江. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2015(01)
[8]具有輸入飽和的電液伺服位置系統(tǒng)自適應(yīng)動(dòng)態(tài)面控制[J]. 方一鳴,許衍澤,李建雄. 控制理論與應(yīng)用. 2014(04)
[9]汽車主動(dòng)懸架的自適應(yīng)Backsetpping控制[J]. 趙海英,鄺鈺,吳忠強(qiáng). 制造業(yè)自動(dòng)化. 2013(16)
[10]基于振型分解法的車輛懸架系統(tǒng)主動(dòng)控制[J]. 胡鑫,魏新江,聶笑盈. 控制工程. 2013(01)
博士論文
[1]汽車懸架系統(tǒng)的主動(dòng)振動(dòng)控制[D]. 孫維超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]汽車磁流變半主動(dòng)懸架控制系統(tǒng)研究[D]. 余淼.重慶大學(xué) 2003
本文編號(hào):2948305
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