基于智能優(yōu)化算法的車輛主動(dòng)懸架控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-03 20:03
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,汽車在基本滿足人們需求的同時(shí),各方面性能也越來(lái)越被關(guān)注。懸架作為汽車的重要組成部分,直接影響汽車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。相比于傳統(tǒng)的被動(dòng)懸架和半主動(dòng)懸架,主動(dòng)懸架可以根據(jù)當(dāng)前路況和車輛行駛的狀態(tài),主動(dòng)地調(diào)整和改變所需的控制輸出力,兼顧行駛安全性和乘坐舒適性,是懸架產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。本文針對(duì)主動(dòng)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題——控制策略進(jìn)行研究,在經(jīng)典PID控制和模糊控制的基礎(chǔ)上,利用智能優(yōu)化算法優(yōu)化控制器參數(shù),改善車輛乘坐舒適性并保證其安全性能。主要工作包括:(1)根據(jù)動(dòng)力學(xué)特性,建立了二自由度四分之一汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型;根據(jù)研究需要建立了隨機(jī)路面和沖擊型路面模型;根據(jù)懸架控制目標(biāo)給出了主動(dòng)懸架系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。(2)設(shè)計(jì)了基于粒子群優(yōu)化(PSO)算法和教學(xué)優(yōu)化(TLBO)算法的PID控制器。在傳統(tǒng)TLBO的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)教學(xué)因子進(jìn)行改進(jìn)并且引入反向?qū)W習(xí)技術(shù)提出改進(jìn)教學(xué)優(yōu)化算法(MTLBO)。仿真結(jié)果證明了基于PSO和TLBO算法的PID控制器的有效性,同時(shí)也證明了TLBO優(yōu)化算法在主動(dòng)懸架控制效果和算法耗時(shí)方面的優(yōu)越性。(3)在傳統(tǒng)模糊控制的基礎(chǔ)上,...
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 車輛懸架系統(tǒng)概述
1.2.1 懸架系統(tǒng)的組成
1.2.2 懸架的分類
1.3 主動(dòng)懸架及其控制策略研究的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
1.3.1 主動(dòng)懸架發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 主動(dòng)懸架控制策略
1.3.3 主動(dòng)懸架發(fā)展趨勢(shì)
1.4 智能優(yōu)化算法及其在懸架控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
1.5 本文主要內(nèi)容及內(nèi)容安排
第二章 汽車懸架系統(tǒng)建模
2.1 懸架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
2.1.1 常用的基本車輛模型分類
2.1.2 基于四分之一車輛的主動(dòng)懸架力學(xué)模型的建立
2.2 路面輸入及其模型
2.2.1 路面不平度的功率譜
2.2.2 白噪聲隨機(jī)路面輸入信號(hào)的計(jì)算機(jī)仿真
2.2.3 沖擊路面輸入信號(hào)的計(jì)算機(jī)仿真
2.3 懸架系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于智能優(yōu)化算法的主動(dòng)懸架PID控制
3.1 PID控制
3.1.1 PID控制的基本原理
3.1.2 主動(dòng)懸架PID控制器設(shè)計(jì)及仿真
3.2 基于PSO算法的PID控制
3.2.1 PSO算法的基本原理
3.2.2 基于PSO算法的PID控制器設(shè)計(jì)及仿真
3.3 基于TLBO算法的PID控制
3.3.1 TLBO算法的基本原理
3.3.2 MTLBO算法
3.3.3 基于TLBO算法的PID控制器設(shè)計(jì)及仿真
3.4 基于不同智能優(yōu)化算法的主動(dòng)懸架PID控制仿真結(jié)果比較及分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于智能優(yōu)化算法的主動(dòng)懸架模糊控制
4.1 模糊控制
4.1.1 模糊控制的基本原理
4.1.2 主動(dòng)懸架模糊控制器設(shè)計(jì)及仿真
4.2 基于智能優(yōu)化算法的模糊控制
4.2.1 GA算法的基本原理
4.2.2 基于GA算法的模糊控制器設(shè)計(jì)及仿真
4.2.3 基于TLBO算法的模糊控制器設(shè)計(jì)及仿真
4.3 基于不同智能優(yōu)化算法的主動(dòng)懸架模糊控制仿真結(jié)果比較及分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于智能優(yōu)化算法的主動(dòng)懸架ANFIS控制設(shè)計(jì)
5.1 ANFIS的基本原理
5.2 基于TLBO算法的ANFIS控制
5.2.1 基于TLBO算法的ANFIS應(yīng)用于主動(dòng)懸架控制的優(yōu)點(diǎn)
5.2.2 基于TLBO算法的ANFIS控制的設(shè)計(jì)及仿真
5.3 基于TLBO算法的ANFIS控制相關(guān)仿真結(jié)果比較
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間取得的成果及參與的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3781061
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 車輛懸架系統(tǒng)概述
1.2.1 懸架系統(tǒng)的組成
1.2.2 懸架的分類
1.3 主動(dòng)懸架及其控制策略研究的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
1.3.1 主動(dòng)懸架發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 主動(dòng)懸架控制策略
1.3.3 主動(dòng)懸架發(fā)展趨勢(shì)
1.4 智能優(yōu)化算法及其在懸架控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
1.5 本文主要內(nèi)容及內(nèi)容安排
第二章 汽車懸架系統(tǒng)建模
2.1 懸架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
2.1.1 常用的基本車輛模型分類
2.1.2 基于四分之一車輛的主動(dòng)懸架力學(xué)模型的建立
2.2 路面輸入及其模型
2.2.1 路面不平度的功率譜
2.2.2 白噪聲隨機(jī)路面輸入信號(hào)的計(jì)算機(jī)仿真
2.2.3 沖擊路面輸入信號(hào)的計(jì)算機(jī)仿真
2.3 懸架系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于智能優(yōu)化算法的主動(dòng)懸架PID控制
3.1 PID控制
3.1.1 PID控制的基本原理
3.1.2 主動(dòng)懸架PID控制器設(shè)計(jì)及仿真
3.2 基于PSO算法的PID控制
3.2.1 PSO算法的基本原理
3.2.2 基于PSO算法的PID控制器設(shè)計(jì)及仿真
3.3 基于TLBO算法的PID控制
3.3.1 TLBO算法的基本原理
3.3.2 MTLBO算法
3.3.3 基于TLBO算法的PID控制器設(shè)計(jì)及仿真
3.4 基于不同智能優(yōu)化算法的主動(dòng)懸架PID控制仿真結(jié)果比較及分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于智能優(yōu)化算法的主動(dòng)懸架模糊控制
4.1 模糊控制
4.1.1 模糊控制的基本原理
4.1.2 主動(dòng)懸架模糊控制器設(shè)計(jì)及仿真
4.2 基于智能優(yōu)化算法的模糊控制
4.2.1 GA算法的基本原理
4.2.2 基于GA算法的模糊控制器設(shè)計(jì)及仿真
4.2.3 基于TLBO算法的模糊控制器設(shè)計(jì)及仿真
4.3 基于不同智能優(yōu)化算法的主動(dòng)懸架模糊控制仿真結(jié)果比較及分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于智能優(yōu)化算法的主動(dòng)懸架ANFIS控制設(shè)計(jì)
5.1 ANFIS的基本原理
5.2 基于TLBO算法的ANFIS控制
5.2.1 基于TLBO算法的ANFIS應(yīng)用于主動(dòng)懸架控制的優(yōu)點(diǎn)
5.2.2 基于TLBO算法的ANFIS控制的設(shè)計(jì)及仿真
5.3 基于TLBO算法的ANFIS控制相關(guān)仿真結(jié)果比較
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間取得的成果及參與的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3781061
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