汽車主動(dòng)懸架的模糊控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-15 21:25
隨著汽車技術(shù)的不斷進(jìn)步以及人們對乘坐舒適性要求的不斷增加,能夠根據(jù)路面激勵(lì)和車身狀態(tài)智能調(diào)節(jié)車身姿態(tài)的主動(dòng)懸架受到越來越多的重視。目前大多數(shù)汽車仍使用被動(dòng)懸架,由于阻尼系數(shù)和剛度系數(shù)無法改變,因此遇到復(fù)雜的路面工況,被動(dòng)懸架很難滿足人們對于車輛的駕駛需求。相比于被動(dòng)懸架而言,主動(dòng)懸架具有優(yōu)越的綜合性能,能夠根據(jù)路面激勵(lì)和車身狀態(tài)對車身姿態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),使懸架處于最優(yōu)的減振狀態(tài)。其中,懸架控制策略的優(yōu)劣對主動(dòng)懸架性能有著直接影響,因此,研究和推廣主動(dòng)懸架系統(tǒng)已經(jīng)逐漸受到人們的關(guān)注。本文在綜合國內(nèi)外主動(dòng)懸架相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,針對主動(dòng)懸架模糊控制策略開展研究工作,包括建立路面模型與被動(dòng)懸架模型、設(shè)計(jì)主動(dòng)懸架模糊控制器、應(yīng)用自適應(yīng)遺傳算法和變論域理論優(yōu)化常規(guī)模糊控制方法,建立Simulink仿真模型進(jìn)行離線仿真,搭建基于Veristand的硬件在環(huán)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行半實(shí)物仿真,對實(shí)現(xiàn)模糊控制在主動(dòng)懸架上的應(yīng)用具有重要意義。論文首先考慮懸架彈簧的非線性特性,建立四自由度半車非線性主動(dòng)懸架的數(shù)學(xué)模型以及隨機(jī)路面和沖擊路面兩種道路模型,提出了主動(dòng)懸架的性能評價(jià)指標(biāo)。然后,基于模糊控制理論,設(shè)計(jì)了主動(dòng)懸架模糊...
【文章來源】:重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 汽車懸架系統(tǒng)概述
1.2 主動(dòng)懸架現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.3 國內(nèi)外主動(dòng)懸架控制算法研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究的目的和意義
1.5 本文研究的主要內(nèi)容
2 車輛懸架系統(tǒng)及路面模型的建立
2.1 路面激勵(lì)數(shù)學(xué)模型的建立
2.1.1 隨機(jī)路面激勵(lì)數(shù)學(xué)模型
2.1.2 沖擊路面激勵(lì)數(shù)學(xué)模型
2.2 車輛主動(dòng)懸架動(dòng)力學(xué)模型建立
2.3 懸架系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)
2.3.1 局部性能評價(jià)指標(biāo)
2.3.2 整車懸架控制指標(biāo)
2.4 本章小結(jié)
3 基于模糊理論的主動(dòng)懸架控制優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 模糊控制理論與PID控制理論
3.1.1 模糊控制基本理論
3.1.2 PID控制理論
3.2 模糊控制器設(shè)計(jì)
3.3 基于自適應(yīng)遺傳算法的模糊PID控制器設(shè)計(jì)
3.3.1 模糊PID控制器設(shè)計(jì)
3.3.2 遺傳算法理論基礎(chǔ)
3.3.3 基于自適應(yīng)遺傳算法的模糊PID控制器規(guī)則優(yōu)化
3.4 主動(dòng)懸架變論域模糊控制
3.4.1 變論域模糊控制原理
3.4.2 兩級變論域模糊控制器設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
4 主動(dòng)懸架系統(tǒng)仿真研究
4.1 路面模型與懸架系統(tǒng)模型的建立
4.2 Matlab/Simulink仿真結(jié)果分析
4.2.1 主動(dòng)懸架控制器有效性分析
4.2.2 主動(dòng)懸架控制器行駛平順性分析
4.2.3 主動(dòng)懸架控制器行駛穩(wěn)定性分析
4.2.4 控制器魯棒性分析
4.3 本章小結(jié)
5 汽車主動(dòng)懸架控制硬件在環(huán)試驗(yàn)
5.1 磁流變減振器的建模
5.2 硬件在環(huán)仿真平臺(tái)總體設(shè)計(jì)
5.2.1 硬件在環(huán)仿真平臺(tái)硬件系統(tǒng)
5.2.2 硬件在環(huán)仿真平臺(tái)軟件系統(tǒng)
5.3 主動(dòng)懸架硬件在環(huán)試驗(yàn)及其驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]主動(dòng)懸架非脆弱H∞控制器設(shè)計(jì)[J]. 馬克,米林,譚偉,王蘇磊. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2017(12)
[2]基于遺傳算法的車輛4自由度主動(dòng)懸架最優(yōu)控制研究[J]. 藍(lán)會(huì)立,高遠(yuǎn),范健文,羅文廣,許偉. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(11)
[3]汽車主動(dòng)懸架的模糊PID控制策略[J]. 柴牧,董恩國,李振興. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2013(05)
[4]車輛電動(dòng)懸架的混合不確定建模與μ綜合控制器設(shè)計(jì)[J]. 張國光,張勇超,喻凡. 汽車工程. 2012(12)
[5]八自由度懸架系統(tǒng)混合模糊控制[J]. 夏奇,劉非,鄭玲. 汽車工程學(xué)報(bào). 2012(04)
[6]車輛磁流變半主動(dòng)懸架滑?刂圃囼(yàn)研究[J]. 姚嘉凌,閔永軍,蔡偉義. 輕型汽車技術(shù). 2011 (03)
[7]整車半主動(dòng)懸架滑?刂破鞯脑O(shè)計(jì)與仿真[J]. 樓少敏,付振,許滄粟. 汽車工程. 2010(08)
[8]汽車主動(dòng)懸架H2/H∞多目標(biāo)控制線性矩陣不等式方法[J]. 李以農(nóng),鄭玲,羅銘剛,米林. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[9]Simulik在汽車主動(dòng)懸架LQG控制仿真中的應(yīng)用[J]. 劉海生. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2008(08)
[10]考慮參數(shù)不確定性的主動(dòng)懸架魯棒H2/H∞混合控制[J]. 宋剛,林家浩,吳志剛. 動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)報(bào). 2008(02)
博士論文
[1]汽車主動(dòng)懸架智能控制策略研究[D]. 支龍.華中科技大學(xué) 2011
[2]車輛半主動(dòng)懸架非線性特性與控制算法研究[D]. 吳參.浙江大學(xué) 2010
[3]基于新型優(yōu)化算法的主動(dòng)懸架魯棒輸出反饋控制研究[D]. 劉樹博.吉林大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于自適應(yīng)遺傳算法的整車主動(dòng)懸架自抗擾控制研究[D]. 王凱.吉林大學(xué) 2017
[2]懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及基于卡爾曼濾波的主動(dòng)懸架控制研究[D]. 李芳.吉林大學(xué) 2017
[3]基于量子遺傳算法的整車主動(dòng)懸架模糊滑?刂蒲芯縖D]. 史舒麟.吉林大學(xué) 2016
[4]基于ECU硬件在環(huán)的車輛半主動(dòng)懸架系統(tǒng)應(yīng)用研究[D]. 王金珠.吉林大學(xué) 2014
[5]基于硬件在環(huán)的車輛半主動(dòng)懸架模糊混合控制策略開發(fā)與驗(yàn)證[D]. 任坤儒.青島大學(xué) 2012
[6]電控懸架的硬件在環(huán)仿真研究[D]. 房程程.西南交通大學(xué) 2011
[7]模糊滑?刂频难芯考捌湓谄嚢胫鲃(dòng)懸架上的應(yīng)用[D]. 韓衛(wèi)沙.河北工程大學(xué) 2011
[8]磁流變半主動(dòng)懸架系統(tǒng)及其控制策略研究[D]. 董丹.浙江大學(xué) 2011
[9]變論域模糊控制器的研究[D]. 楊光興.華北電力大學(xué)(河北) 2009
[10]基于自適應(yīng)遺傳算法的航天器快速軌道機(jī)動(dòng)研究[D]. 范淑梅.山東大學(xué) 2008
本文編號:3627292
【文章來源】:重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 汽車懸架系統(tǒng)概述
1.2 主動(dòng)懸架現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.3 國內(nèi)外主動(dòng)懸架控制算法研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究的目的和意義
1.5 本文研究的主要內(nèi)容
2 車輛懸架系統(tǒng)及路面模型的建立
2.1 路面激勵(lì)數(shù)學(xué)模型的建立
2.1.1 隨機(jī)路面激勵(lì)數(shù)學(xué)模型
2.1.2 沖擊路面激勵(lì)數(shù)學(xué)模型
2.2 車輛主動(dòng)懸架動(dòng)力學(xué)模型建立
2.3 懸架系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)
2.3.1 局部性能評價(jià)指標(biāo)
2.3.2 整車懸架控制指標(biāo)
2.4 本章小結(jié)
3 基于模糊理論的主動(dòng)懸架控制優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 模糊控制理論與PID控制理論
3.1.1 模糊控制基本理論
3.1.2 PID控制理論
3.2 模糊控制器設(shè)計(jì)
3.3 基于自適應(yīng)遺傳算法的模糊PID控制器設(shè)計(jì)
3.3.1 模糊PID控制器設(shè)計(jì)
3.3.2 遺傳算法理論基礎(chǔ)
3.3.3 基于自適應(yīng)遺傳算法的模糊PID控制器規(guī)則優(yōu)化
3.4 主動(dòng)懸架變論域模糊控制
3.4.1 變論域模糊控制原理
3.4.2 兩級變論域模糊控制器設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
4 主動(dòng)懸架系統(tǒng)仿真研究
4.1 路面模型與懸架系統(tǒng)模型的建立
4.2 Matlab/Simulink仿真結(jié)果分析
4.2.1 主動(dòng)懸架控制器有效性分析
4.2.2 主動(dòng)懸架控制器行駛平順性分析
4.2.3 主動(dòng)懸架控制器行駛穩(wěn)定性分析
4.2.4 控制器魯棒性分析
4.3 本章小結(jié)
5 汽車主動(dòng)懸架控制硬件在環(huán)試驗(yàn)
5.1 磁流變減振器的建模
5.2 硬件在環(huán)仿真平臺(tái)總體設(shè)計(jì)
5.2.1 硬件在環(huán)仿真平臺(tái)硬件系統(tǒng)
5.2.2 硬件在環(huán)仿真平臺(tái)軟件系統(tǒng)
5.3 主動(dòng)懸架硬件在環(huán)試驗(yàn)及其驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]主動(dòng)懸架非脆弱H∞控制器設(shè)計(jì)[J]. 馬克,米林,譚偉,王蘇磊. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2017(12)
[2]基于遺傳算法的車輛4自由度主動(dòng)懸架最優(yōu)控制研究[J]. 藍(lán)會(huì)立,高遠(yuǎn),范健文,羅文廣,許偉. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(11)
[3]汽車主動(dòng)懸架的模糊PID控制策略[J]. 柴牧,董恩國,李振興. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2013(05)
[4]車輛電動(dòng)懸架的混合不確定建模與μ綜合控制器設(shè)計(jì)[J]. 張國光,張勇超,喻凡. 汽車工程. 2012(12)
[5]八自由度懸架系統(tǒng)混合模糊控制[J]. 夏奇,劉非,鄭玲. 汽車工程學(xué)報(bào). 2012(04)
[6]車輛磁流變半主動(dòng)懸架滑?刂圃囼(yàn)研究[J]. 姚嘉凌,閔永軍,蔡偉義. 輕型汽車技術(shù). 2011 (03)
[7]整車半主動(dòng)懸架滑?刂破鞯脑O(shè)計(jì)與仿真[J]. 樓少敏,付振,許滄粟. 汽車工程. 2010(08)
[8]汽車主動(dòng)懸架H2/H∞多目標(biāo)控制線性矩陣不等式方法[J]. 李以農(nóng),鄭玲,羅銘剛,米林. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[9]Simulik在汽車主動(dòng)懸架LQG控制仿真中的應(yīng)用[J]. 劉海生. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2008(08)
[10]考慮參數(shù)不確定性的主動(dòng)懸架魯棒H2/H∞混合控制[J]. 宋剛,林家浩,吳志剛. 動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)報(bào). 2008(02)
博士論文
[1]汽車主動(dòng)懸架智能控制策略研究[D]. 支龍.華中科技大學(xué) 2011
[2]車輛半主動(dòng)懸架非線性特性與控制算法研究[D]. 吳參.浙江大學(xué) 2010
[3]基于新型優(yōu)化算法的主動(dòng)懸架魯棒輸出反饋控制研究[D]. 劉樹博.吉林大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于自適應(yīng)遺傳算法的整車主動(dòng)懸架自抗擾控制研究[D]. 王凱.吉林大學(xué) 2017
[2]懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及基于卡爾曼濾波的主動(dòng)懸架控制研究[D]. 李芳.吉林大學(xué) 2017
[3]基于量子遺傳算法的整車主動(dòng)懸架模糊滑?刂蒲芯縖D]. 史舒麟.吉林大學(xué) 2016
[4]基于ECU硬件在環(huán)的車輛半主動(dòng)懸架系統(tǒng)應(yīng)用研究[D]. 王金珠.吉林大學(xué) 2014
[5]基于硬件在環(huán)的車輛半主動(dòng)懸架模糊混合控制策略開發(fā)與驗(yàn)證[D]. 任坤儒.青島大學(xué) 2012
[6]電控懸架的硬件在環(huán)仿真研究[D]. 房程程.西南交通大學(xué) 2011
[7]模糊滑?刂频难芯考捌湓谄嚢胫鲃(dòng)懸架上的應(yīng)用[D]. 韓衛(wèi)沙.河北工程大學(xué) 2011
[8]磁流變半主動(dòng)懸架系統(tǒng)及其控制策略研究[D]. 董丹.浙江大學(xué) 2011
[9]變論域模糊控制器的研究[D]. 楊光興.華北電力大學(xué)(河北) 2009
[10]基于自適應(yīng)遺傳算法的航天器快速軌道機(jī)動(dòng)研究[D]. 范淑梅.山東大學(xué) 2008
本文編號:3627292
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