磁流变半主动悬架的研究与路试

磁流变半主动悬架的研究与路试

一、磁流变半主动悬架研究及道路试验(论文文献综述)

冯薇,李子旭,王云超,胡志超[1](2021)在《半主动悬架研究》文中进行了进一步梳理介绍国内外车辆悬架半主动控制研究的最新进展。阐述半主动悬架技术的产生背景,分析设计与优化过程中所用到的车辆模型和评价指标;结合国内外研究成果,对半主动悬架的控制方法和可调节减振器,作了较为详细的回顾和总结;列举出几种应用最广泛的半主动悬架控制方法并分析各自的优劣势,指出不同的控制方法相互结合可以达到更好的优化控制效果;阐述不同种类可调节减振器的工作原理;最后探讨半主动悬架发展的趋势,为车辆悬架半主动控制的进一步研究提供参考。

徐明生[2](2021)在《磁流变半主动悬架道路预瞄模型预测控制策略研究》文中指出随着技术的发展和社会的进步,人们对汽车乘坐舒适性提出了越来越高的要求。被动悬架的弹性元件的刚度与减振器的阻尼的设计是针对特定的路况进行的,不可避免的在某些路况下出现减振性能恶化,难以在提高乘坐舒适性上取得突破性进展。磁流变阻尼器半主动悬架是一种有着广阔的应用前景的悬架。它能满足多种路面激励下对乘坐舒适性的要求,同时具有可控性好、能耗低、阻尼力连续可调、响应迅速等优点。但是,作为悬架执行器的磁流变阻尼器具有较强的滞环特性,其建模与控制器设计难度较大。目前,大多数半主动悬架的控制算法都是基于当前车辆状态计算控制输入,并未考虑前方路面信息。另外,半主动控制算法在优化控制输入时,也很少考虑系统的约束问题。本文对磁流变半主动悬架系统的研究采用分层控制策略,下层为解决磁流变阻尼器的非线性控制问题设计了前馈―反馈结构的控制器,上层为一种考虑路面信息且易于实现的半主动悬架预瞄控制算法。主要研究内容包括以下几个方面:1、磁流变阻尼器建模与控制器设计首先,对关键部件磁流变阻尼器进行外特性测试,得到了不同控制电流下的磁流变阻尼器的输出阻尼力与活塞运动位移、速度的实验数据。采用双隐层BP神经网络辨识得到了磁流变阻尼器的正向模型,并进行了验模。采用辨识方法得到了磁流变阻尼器正向神经网络模型的输出阻尼力与实际阻尼力之间的传递函数,并与正向神经网络串联构成了Hammerstein模型,通过仿真实验验证,所建立的Hammerstein模型精度要高于单纯的神经网络正向模型。采用另一个双隐层BP神经网络辨识得到了磁流变阻尼器的逆向模型,将其作为前馈控制器。根据磁流变阻尼器Hammerstein模型中的传递函数模型设计了LQR控制器,与神经网络求逆前馈控制器组成前馈―反馈结构。因为Hammerstein模型中线性部分的状态是辨识出来的,在实际的磁流变阻尼器中并不存在,因此搭建了一个全维观测器来观察线性部分的状态。仿真分析表明:相比于只有前馈求逆控制器和引入PID控制器,带有全维观测器的LQR控制器能降低多数情况下的跟踪误差。2、道路预瞄模型预测控制器设计针对磁流变半主动悬架的上层控制问题,融入路面信息,实现基于道路预瞄的预测控制。取代表乘坐舒适性的车身垂直加速度为控制输出,取表征安全的操纵稳定性的轮胎动载荷和表征机械限制的悬架动行程为约束输出,同时考虑执行器――磁流变阻尼器的输出上下限,根据道路预瞄的思想将路面信息――路面高度变化率作为可测时变干扰,设计了道路预瞄模型预测控制器。仿真实验表明,相比于被动悬架,所设计的道路预瞄模型预测控制器均可以在保证安全且满足阻尼力和动行程约束的条件下提高乘坐舒适性;与PID结合神经网络求逆控制器对比,LQR结合神经网络求逆可以进一步提升悬架性能。

朱晟[3](2021)在《磁流变减振器优化及半主动悬架系统控制研究》文中认为随着社会的发展,人们对汽车性能的要求也越来越高。悬架系统是汽车的重要组成部分,在一定程度上,车辆的行驶性能取决于悬架系统的性能。由于自身结构的限制,传统的被动悬架已无法满足需求,智能悬架成为现代汽车发展的必然趋势。磁流变减振器凭借其结构简单、响应时间短、阻尼力大且连续可调等一系列优点,使得基于磁流变减振器的半主动悬架成为目前研究的热点。本文在开展磁流变减振器优化设计的基础上,进行基于磁流变减振器的半主动悬架控制策略研究。主要工作如下:(1)对三种不同类型悬架的特点进行比较,综述了磁流变减振器国内外研究现状以及半主动悬架的控制策略;阐述了磁流变液的流动特性和磁流变减振器的工作原理;分析了磁流变减振器的工作模式以及力学模型,并在此基础上设计一种磁流变减振器。(2)利用多目标遗传算法(MOGA)以最大阻尼力和动力可调系数为目标,对初步设计的活塞结构参数进行优化,利用物理气相沉积(PVD)技术在活塞杆上沉积AlCrN涂层,以提高活塞杆的耐腐蚀性能。通过有限元方法分析优化后活塞处的磁场分布。根据优化参数加工磁流变减振器样机,在减振器台架上进行示功试验。(3)建立了 1/4车辆半主动悬架模型及其系统状态方程,为提高仿真精度,将半主动悬架的动力学方程离散化,确定悬架性能的评价指标。以滤波白噪声为基础,分别建立B级和C级随机路面输入模型,并在Bouc-Wen模型的基础上建立磁流变减振器的正向力学模型,根据Bingham模型的力学公式,推导磁流变减振器的逆向模型。(4)基于PID控制和模糊控制方法,针对磁流变半主动悬架的特点,设计一种模糊PID控制器以及一种电流控制模块,根据逆向模型,通过期望阻尼力反求出控制电流,从而控制磁流变减振器的输出阻尼力,实现对半主动悬架的控制。在MATLAB/simulink中搭建各个模块的系统仿真模型,分别在B级和C级路面上进行仿真分析,仿真结果验证了本文所设计模糊PID控制算法的有效性。

顾瑞恒[4](2021)在《车辆磁流变半主动空气悬架系统控制策略研究》文中进行了进一步梳理随着经济的发展和科学技术的进步,人们的生活质量逐渐提高,汽车已成为必备的出行工具,与此同时车辆的乘坐舒适性以及行驶平顺性成为了人们关注的焦点,其中抑制车辆振动的悬架起着至关重要的作用。磁流变阻尼器(Magnetorheolocial Damper,MRD)作为一种新型的智能隔振器件,因具有耗能低、响应速度快、输出阻尼力顺逆可调,且有价格低、制造工艺简单、阻尼效果良好等优点,在车辆悬架减振控制中得到广泛应用。由于主动悬架的制造成本过高,其将被动悬架的阻尼元件以及空气弹簧采用主动作动器代替,导致耗能增大,且至今国内外研究人员还没有解决这一难题,因此基于磁流变阻尼器的半主动悬架刚好解决了被动悬架与主动悬架所存在的缺陷,使半主动悬架的研究成为国内外的热点。基于此,本文以空气悬架系统为研究对象,开展了以下几个方面的研究:1、阐述了磁流变液以及磁流变阻尼器的原理,并在此基础上设计加工了一款双出杆剪切阀式磁流变阻尼器。搭建了阻尼悬架的振动试验系统,对阻尼器的性能进行测试分析。对磁流变阻尼器的正向动力学模型进行详细的总结,选用了改进双曲正切模型,利用遗传算法辨识该模型参数,并比较辨识结果与试验数据的吻合度,结果显示所辨识的模型精度较高,可用于后续的半主动控制中。同时设计了磁流变阻尼器的ANFIS逆模型,通过仿真验证其有效性。2、考虑实际车辆行驶路况,分别建立了随机路面与冲击路面输入模型。对空气弹簧刚度进行建模,并以此建立了1/4车空气悬架模型,通过仿真得到时域内的动力学特性。同时,对空气悬架模型进行拉普拉斯变换得到悬架性能指标的传递函数,利用幅频特性曲线分析了悬架阻尼、悬架刚度以及轮胎刚度对减振效果的影响。3、在上文搭建的磁流变阻尼器模型与空气悬架模型的基础上设计了模糊PID控制器。针对模糊PID控制策略中,PID控制器参数整定复杂,模糊规则不确定,提出了Fuzzy-PID开关切换控制策略(FPSC)。当误差较小时,采用PID控制能减小系统的超调量,使系统尽快稳定;当误差较大时,采用Fuzzy控制能获得良好的动态特性,从而改善半主动悬架的控制效果。最后,通过在随机路面下的时域与频域仿真以及在冲击路面下时域的仿真分析可知,模糊PID控制器与Fuzzy-PID开关切换控制策略都能有效的改善悬架的性能,且Fuzzy-PID开关切换控制策略效果更佳。另外,基于磁流变阻尼器的ANFIS逆模型,设计了滑模控制器。针对滑模变结构控制出现的“抖振”现象,引入了模糊控制策略,设计了模糊滑模控制器,通过在随机路面下的时域与频域仿真分析可知,模糊控制与滑模变结构结合可有效抑制“抖振”对控制精度的影响,又确保了系统的稳定性。最后,对本文所设计的四种控制算法进行比较分析可知,本文所提的fuzzy-PID开关切换控制与Fuzzy-SMC在悬架减振效果方面要优于常规的模糊PID与滑模控制。

黄庆生[5](2021)在《线性矩阵不等式在磁流变悬架上的应用》文中研究说明振动作为一种常见的现象,它广泛存在于日常生活之中,在公路、航空、建筑等领域,振动问题是一个需要考虑的关键问题。在工业制造中,合理的减振对于提高加工精度有着重要的意义,剧烈的振动也会造成机械结构强度的降低、连接部件的松动等问题。此外,振动还将产生噪声,大分贝噪音严重危害驾驶人员的身心健康,甚至造成部件断裂,危及驾驶安全,因此,能否做到有效减弱振动,是保障驾驶安全的关键。采用MRD的车辆悬架系统作为一种新型的半主动减振系统,具有耗电量低、输出阻尼连续可调等特点,在大多数情况下具有和主动悬架类似的性能,因此受到了学术界广泛的关注。但目前MRD存在磁性颗粒沉降、力学模型参数辨识精度不高等问题,相关问题依然需要进一步研究。在磁流变半主动悬架的控制方面,磁流变半主动悬架的控制中要解决四个问题:控制策略计算的预期阻尼力不在MRD输出阻尼力范围的问题、MRD输出阻尼力的时滞问题、控制系统结构参数不确定的问题、控制策略对于外界不确定干扰的鲁棒性问题。目前应用到MRD控制理论水平仍然不高,需要进一步提高。为此,本文进行了以下的研究,包括对MRD力学模型进行参数辨识、半主动悬架系统的建模与分析、控制策略的验证与仿真,主要研究内容包括:(1)MRD力学性能试验及参数辨识。使用INSTRON拉伸机对课题组加工的MRD进行力学性能试验。分析MRD的各种动力学模型的优缺点,选用简化的可调Sigmoid模型作为参数辨识的对象。基于试验得到的示功特性和速度特性,使用Levenberg-Marquardt优化算法以及最小二乘法对简化的可调Sigmoid模型未知参数进行辨识,分析可调Sigmoid模型以及辨识的精确性,为后续的MRD在磁流变半主动悬架的仿真研究提供了有力保障。(2)磁流变半主动悬架的建模及动力学分析。根据车辆行驶的真实路况,建立了随机路面模型以及冲击路面模型,分析了不同等级路面对于位移输入的影响。介绍了三自由度半主动悬架1/4模型、六自由度车-椅-人动力学模型、1/4车辆实际模型及参考模型特点,根据牛顿第二定律推导了这三种模型的运动微分方程。在Matlab/Simulink中搭建了六自由度车-椅-人动力学模型,分析了该动力学模型在随机路面激励和冲击路面激励下的性能指标。(3)车辆半主动悬架控制策略的设计与仿真验证。由于测量的不准确以及使用时产生的质量变化,这将导致车辆半主动悬架系统参数不确定性,为了解决参数不确定对于半主动悬架控制的影响,基于线性矩阵不等式(LMI)工具箱,提出了一种非确定结构参数的H∞控制策略,通过将外部的输入对控制输出的影响减小到一定水平,实现半主动悬架系统参数不确定性时的良好控制效果;由于车辆行驶在路面时,除受到了路面的激励外,还将受到风、扬起的砂石等干扰,为了解决外界非确定的干扰对人半主动悬架系统性能的影响,基于线性矩阵不等式(LMI)工具箱,提出了一种干扰抑制控制(ISC)策略,通过将相同的外界干扰施加于被动悬架和使用ISC策略的半主动悬架,验证ISC策略对于外界不确定干扰的良好抑制效果。

于志委[6](2021)在《汽车磁流变半主动悬架模型构建及控制策略研究》文中研究说明磁流变阻尼器(Magneto-rheological damper,MRD)作为半主动悬架系统关键力执行机构,具有在恶劣环境下能保持正常工作状态,反应迅速的优势。但由于磁流变阻尼器具有较强的非线性滞回特性,通过悬架的状态变化直接获得磁流变阻尼器准确的输入控制电流进行汽车半主动悬架系统控制是有一定难度的。本文针对磁流变阻尼器输入控制电流准确性较差、悬架状态获取困难、汽车悬架性能难以进行实时动态控制等难点,设计基于磁流变阻尼器逆模型并结合状态观测器的汽车磁流变半主动悬架控制系统,通过仿真验证并分析其有效性。首先,采用滤波白噪声的方法建立不同工况下的四轮路面激励模型。进一步地,依据牛顿第二定律和拉格朗日方程建立悬架振动系统,搭建四分之一磁流变悬架和整车七自由度磁流变悬架仿真模型。其次,考虑磁流变阻尼器正向动力学模型存在非线性滞回特性,采用通用性较强的Spencer现象模型建立正向模型;针对磁流变阻尼器输入控制电流难以确定的问题,结合强映射能力的BP神经网络算法建立磁流变阻尼器逆模型,考虑到BP神经网络在迭代过程中易陷入局部最优、泛化误差大的问题,因此采用具有极速收敛的整体寻优能力的粒子群算法优化BP神经网络,以提高磁流变阻尼器控制输入电流的准确性,并结合半主动悬架控制系统验证了优化后逆模型的有效性。然后,以四分之一磁流变半主动悬架系统为研究对象,考虑悬架状态参数难以获取,采用卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)和无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)观测器进行悬架状态观测,结果表明无迹卡尔曼滤波观测器的观测精度更高;在此基础上建立基于模糊滑模算法的磁流变半主动悬架控制系统,采用优化后的磁流变阻尼器逆模型并结合控制策略获得期望力得到相应的控制输入电流,输出磁流变阻尼器合适的阻尼力,结合多工况单轮路面激励进行半主动悬架系统控制。由仿真结果可以得出:建立的模糊滑模悬架控制系统可获良好的性能指标。最后,针对整车七自由度磁流变半主动悬架控制系统,先建立基于UKF算法的悬架观测器,获取悬架状态参数的观测值;再结合模糊滑模算法建立七自由度悬架控制系统,通过期望力反求四个不同阻尼器逆模型输入电流,在多工况四轮路面激励模型作用下,进行整车七自由度磁流变半主动悬架控制系统仿真。仿真结果表明:建立的基于UKF算法的悬架观测器能准确观测姿态、俯仰、侧倾等悬架状态参数,基于模糊滑模算法的整车七自由度磁流变悬架的整体性能指标也得到改善。

彭志召,危银涛,傅晓为,姚谢钧[7](2021)在《磁流变半主动悬架研究及实车试验分析》文中研究表明针对车辆半主动悬架系统的整车协调控制,通过悬架动力学模型分析了耦合量的影响,提出了一种主从控制方法。基于自行研制的并联常通孔式磁流变减振器和控制系统开展了实车道路试验。在越野路行驶时,驾驶员坐垫处的加权加速度降低了13.8%~42.6%,车身俯仰角速度降低了21.1%~53.7%;蛇行试验中车身侧倾角速度、角度分别平均降低了65%和38.5%;变道试验中车身侧倾角速度、角度分别平均下降65%和51%。综上所述,研制的磁流变悬架系统显着地提升了车辆的乘坐舒适性、操纵稳定性和行驶安全性。

李凌翀[8](2020)在《车辆半主动悬架系统结构设计及控制策略研究》文中认为近年来,汽车工业的发展尤为迅速,这也使得人们对于车辆的舒适性与安全性的要求不断提升,而传统的被动悬架系统因其响应效果差、响应速度慢,已无法满足人们的要求。而磁流变阻尼器具有诸多优点,例如能耗小,只需几安培电流即可获得较大的阻尼力,其由电磁场控制,响应速度快、控制方便,并且无需复杂的机械结构即可与车辆电控系统相集成,因此利用磁流变阻尼器设计一种具有可调阻尼的半主动悬架系统可用于改善车辆的乘坐舒适性与安全性。本文分别采用LQG控制策略以及单神经网络PID控制策略分别对车身悬架与座椅悬架进行减振控制。具体相关研究工作如下:(1)磁流变阻尼器的设计对磁流变阻尼器设计中存在的阻尼有效长度、阻尼间隙与可调阻尼力存在的矛盾进行分析,设计了一种由活塞头、活塞套、挡板组成的滑阀式减震器。对这种减震器进行了结构参数设计与结构材料设计。之后对所设计的减震器在拉伸行程与压缩行程下的磁阻进行了分析,证明该阻尼器在强度与阻尼方面符合性能要求,可以用于悬架系统的开发。(2)车辆模型与道路模型的建立车辆模型采用四分之一车辆模型,通过力学平衡方程得到车辆悬架系统方程组表征车辆当前行驶状态。座椅悬架将人与座椅等效成三个具有质量和刚度的三自由度模型。道路模型采用高斯白噪声经滤波变换得到的随机激励模型。(3)半主动悬架系统控制策略研究LQG控制算法稳定性能好,复合遗传算法对其权值矩阵进行整定,减少了人工选择权值的误差与开发时间将算法优势最大化。对于座椅悬架,由于其接受的激励经过车身悬架系统削弱,采用较为简单的单神经网络PID控制算法,实现半主动控制。本文所研究的半主动悬架系统,在随机路面激励与减速带路面激励的作用下均能应用所研究的控制算法,取得优于被动悬架的减振性能。本文所设计的半主动悬架系统在时域响应中,相比于被动悬架,质心加速度优化了41.84%,悬架动挠度优化了32.65%,轮胎动挠度优化了38.52%,驾驶员振动加速度优化了19.01%。

郝帅帅[9](2020)在《电磁馈能式磁流变半主动悬架特性研究》文中指出磁流变半主动悬架是发展较为迅速的一种可控悬架,其以响应快、阻尼连续可调、耗能低等特点受到广泛的欢迎。磁流变液阻尼特性的改变需要外部提供电能,为了减少外部电能的消耗,本研究设计了一种馈能式磁流变半主动悬架结构。该结构可以将车辆行驶在不平路面引起的振动能量回收利用,以供给磁流变半主动悬架,从而使外部电能的消耗减少。这样不仅可以从根本上解决了悬架耗能问题,而且也有利于提高车辆的平顺性和舒适性。分析馈能式磁流变半主动悬架结构原理的基础上,设计并试制了该减振器的原理样机,对该结构进行了参数辨识,确定了磁流变的双曲正切模型的参数,对该结构的示功特性进行了仿真分析;对活塞的结构参数进行了敏感性分析,并对已有结构进行了改进,以提高磁流变减振器的控制精度;建立磁流变半主动悬架与被动悬架的阻尼模型,仿真对比两种悬架的减振特性;建立了馈能机构的1/4车辆3 自由度模型,对该机构速度特性进行了仿真分析;运用maxwell有限元分析软件,对该能量回收机构进行了馈能电压仿真分析;建立磁流变半主动悬架的馈能模型,分析不同路面激励下的馈能效果;在二立柱力特性实验平台开展减振器的特性实验。仿真结果表明:影响阻尼通道磁感应强度的主要因素是馈能磁铁,改进结构中馈能电机对阻尼通道磁感应强度的影响仅为0.14%,有效提高了控制的精确性;与被动悬架相比车辆动态指标分别降低24.32%、15.43%、20.56%,明显提高车辆的平顺性与舒适性;馈能电机馈能曲线为正弦曲线,最大电压为1.141V;在车速为60 km/h的工况下,平均馈能效率为26.91%。试验结果显示:该磁流变减振器示功曲线饱、光滑,与仿真值基本吻合。

徐荣霞[10](2020)在《基于磁流变阻尼器的1/4车辆半主动悬架系统混合控制策略研究》文中认为随着社会、科学技术进步及汽车行业的迅速发展,人们对汽车性能的追求越来越高,作为车辆行驶系统的重要组成部分之一,悬架系统性能好坏会对乘坐舒适性、操纵稳定性及行驶安全性造成直接影响。传统的被动悬架通过弹簧和阻尼元件共同作用改善车辆振动,但其结构参数固定不可变,减振效果受到限制;半主动悬架可以通过控制算法改变悬架阻尼或刚度系数,控制输出阻尼力,从而控制悬架性能,具有良好的减振效果,且与主动悬架相比,半主动悬架结构简单、耗能低、成本低。采用磁流变阻尼器(MRD)的半主动悬架性能优良,能达到与主动悬架系统性能相近的减振效果,且具有耗能低、响应速度快、输出阻尼力大、可调范围广且顺逆可调等优点,因此有重要的应用价值。建立能准确描述磁流变阻尼器力学性能的数学模型和设计半主动悬架控制策略是磁流变半主动悬架系统研究的两个核心问题,本文针对这两个问题建立悬架系统模型并进行数值仿真分析开展研究,主要工作内容如下:(1)介绍磁流变阻尼器的工作原理及工作模式,叙述磁流变阻尼器不同的力学模型及各模型的特点。利用INSTRON实验系统对课题组已有的MRD进行试验测试,分析其速度特性和示功特性,选择改进的双曲正切模型作为本次研究中MRD的数学模型,采用遗传算法进行参数辨识,并将仿真结果和试验值进行对比,结果表明,参数辨识得到的模型能很好地描述MRD的力学特性。(2)建立路面输入模型和1/4车辆半主动悬架模型,并确立系统状态方程,选择车身加速度、悬架动行程及轮胎动位移作为悬架性能的评价指标,分析悬架参数对悬架传递特性的影响。(3)设计模糊控制器及模糊PID控制器,并通过设计合理的模糊规则控制磁流变阻尼器的输入电流,从而控制阻尼器的输出阻尼力,最终实现控制悬架减振的作用,并在MATLAB/Simulink环境下进行建模仿真,结果验证了这两种控制方法均具有效性,且模糊PID控制效果更好。同时针对模糊控制规则制定具有依赖性和主观性,规则制定过程复杂且调试繁琐的缺点,提出一种模糊LQG控制策略,通过对比分析验证该方法与模糊控制和模糊PID控制相比具有更好的减振效果,在随机路面行驶时,车身加速度均方根值较被动悬架减小43.83%,具有更好的车辆平顺性及行驶安全性。

二、磁流变半主动悬架研究及道路试验(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、磁流变半主动悬架研究及道路试验(论文提纲范文)

(1)半主动悬架研究(论文提纲范文)

0 引言
1 半主动悬架控制的车辆动力学模型
2 半主动控制算法
    2.1 天棚、地棚阻尼控制算法
    2.2 最优控制算法
    2.3 鲁棒控制算法
    2.4 自适应控制算法
    2.5 滑模控制算法
    2.6 模糊控制算法
        1)模糊量的转化。
        2)模糊规则的确定。
    2.7 神经网络控制算法
    2.8 遗传算法
3 半主动悬架类型
    3.1 有级可调减振器悬架
    3.2 无级可调减振器悬架
        3.2.1 节流孔径调节悬架
        3.2.2 电(磁)流变液体减振器悬架
        3.2.3 空气悬架
        3.2.4 油气悬架
4 展望与发展
    1)结合智能算法进行预先控制。
    2)车辆各系统之间的集成控制。
    3)车辆动力学仿真研究。
5 结语

(2)磁流变半主动悬架道路预瞄模型预测控制策略研究(论文提纲范文)

摘摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 悬架预瞄控制算法研究现状
        1.2.2 磁流变阻尼器建模及控制方法研究现状
    1.3 主要研究内容
第2章 磁流变半主动悬架建模
    2.1 半主动悬架建模
    2.2 磁流变阻尼器外特性测试
    2.3 路面输入建模
        2.3.1 随机路面建模
        2.3.2 凸包路面建模
        2.3.3 路面建模结果
    2.4 悬架评价指标
    2.5 本章小结
第3章 磁流变阻尼器的建模与控制器设计
    3.1 磁流变阻尼器Hammerstein建模
        3.1.1 磁流变阻尼器正向神经网络辨识
        3.1.2 磁流变阻尼器逆向神经网络辨识
        3.1.3 MRD的NN-ARX结构Hammerstein模型建立
    3.2 带有全维观测器LQR控制器设计
        3.2.1 跟踪问题LQR控制器设计
        3.2.2 全维观测器设计
        3.2.3 仿真结果分析
    3.3 本章小结
第4章 半主动悬架道路预瞄预测控制器设计
    4.1 模型预测控制原理
    4.2 道路预瞄模型预测控制器设计
    4.3 联合仿真结果分析
        4.3.1 随机路面下控制器效果验证
        4.3.2 凸包路面下控制器效果验证
    4.4 本章小结
第5章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
致谢

(3)磁流变减振器优化及半主动悬架系统控制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 磁流变减振器研究现状
        1.2.1 磁流变液材料研究历史及现状
        1.2.2 磁流变减振器结构研究现状
    1.3 半主动悬架系统控制策略研究概况
    1.4 本文主要研究内容
第2章 磁流变减振器工作原理及初步设计
    2.1 磁流变液
        2.1.1 磁流变液概述
        2.1.2 本课题使用的磁流变液
    2.2 磁流变减振器
        2.2.1 工作模式
        2.2.2 磁流变减振器工作原理
    2.3 磁流变减振器力学模型
        2.3.1 参数化模型
        2.3.2 非参数化模型
    2.4 磁流变减振器初步设计
        2.4.1 磁流变减振器总体尺寸
        2.4.2 磁流变减振器结构参数
    2.5 本章小结
第3章 磁流变减振器多目标优化
    3.1 多目标优化简介
        3.1.1 多目标优化问题描述
        3.1.2 常用的多目标优化算法
        3.1.3 多目标遗传算法简介
    3.2 基于遗传算法的磁流变减振器多目标优化
        3.2.1 优化目标函数
        3.2.2 优化设计变量
        3.2.3 优化目标
        3.2.4 优化结果
    3.3 磁场有限元仿真分析
    3.4 减振器活塞杆优化
    3.5 磁流变减振器性能试验
        3.5.1 减振器示功特性
        3.5.2 试验设计
        3.5.3 试验结果
    3.6 本章小结
第4章 磁流变减振器半主动悬架系统动力学模型建立
    4.1 悬架系统评价指标
    4.2 1/4车辆悬架系统动力学模型
        4.2.1 被动悬架系统模型建立
        4.2.2 半主动悬架系统模型建立
    4.3 路面输入模型建立
    4.4 磁流变减振器建模
        4.4.1 磁流变减振器正向模型
        4.4.2 磁流变减振器逆向模型
    4.5 本章小结
第5章 磁流变1/4车辆半主动悬架控制仿真
    5.1 PID控制和模糊控制
        5.1.1 PID控制简介
        5.1.2 模糊控制简介
    5.2 半主动悬架控制器的设计
        5.2.1 控制思路分析
        5.2.2 模糊PID控制原理
        5.2.3 模糊PID控制器设计
        5.2.4 模糊PID控制系统建模
        5.2.5 电流控制器设计
    5.3 磁流变半主动悬架控制仿真
        5.3.1 B级路面仿真结果
        5.3.2 C级路面仿真结果
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究内容展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(4)车辆磁流变半主动空气悬架系统控制策略研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
主要符号说明
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 磁流变液与磁流变阻尼器的研究现状
        1.2.1 磁流变液的研究现状
        1.2.2 磁流变阻尼器的研究发展现状
    1.3 空气弹簧与空气悬架的研究现状
        1.3.1 空气弹簧的分类及对比
        1.3.2 空气悬架的研究现状
    1.4 磁流变半主动空气悬架的研究发展现状
    1.5 磁流变阻尼器的控制方法研究进展
    1.6 本文主要研究内容
第二章 磁流变阻尼器设计试验及动力学建模
    2.1 磁流变液的流变特性
    2.2 磁流变阻尼器的工作原理及模式
    2.3 磁流变阻尼器的结构设计
        2.3.1 总体结构设计
        2.3.2 结构参数设计
    2.4 磁流变阻尼器的性能测试分析
    2.5 磁流变阻尼器正向动力学模型及其参数辨识
        2.5.1 正向动力学模型
        2.5.2 遗传算法基本原理
        2.5.3 基于遗传算法的改进双曲正切模型参数辨识
    2.6 磁流变阻尼器逆向动力学模型的建立
        2.6.1 逆向动力学模型
        2.6.2 自适应神经模糊推理系统
        2.6.3 磁流变阻尼器的ANFIS逆模型
    2.7 本章小结
第三章 车辆空气悬架系统建模及减振性能分析
    3.1 悬架系统性能评价指标
    3.2 路面输入模型
        3.1.1 随机路面输入模型
        3.1.2 冲击路面输入模型
    3.3 车辆半主动空气悬架系统建模
        3.3.1 空气弹簧的弹性模型
        3.3.2 车辆空气悬架模型
        3.3.3 二自由度1/4车空气悬架时域仿真分析
    3.4 悬架参数对1/4 车辆空气悬架减振效果的影响分析
        3.4.1 悬架阻尼对减振效果的影响分析
        3.4.2 悬架刚度对减振效果的影响分析
        3.4.3 轮胎刚度对减振效果的影响分析
    3.5 本章小结
第四章 车辆半主动空气悬架Fuzzy-PID开关切换控制研究
    4.1 模糊控制基本理论
    4.2 PID控制基本原理
    4.3 模糊自适应整定PID控制器设计
    4.4 Fuzzy-PID开关切换控制策略
        4.4.1 模糊控制器设计
        4.4.2 PID控制器设计
    4.5 Fuzzy-PID开关切换控制仿真研究
        4.5.1 随机路面输入仿真
        4.5.2 冲击路面输入仿真
    4.6 本章小结
第五章 车辆半主动空气悬架模糊滑模控制策略研究
    5.1 滑模变结构控制理论
        5.1.1 滑模变结构控制定义
        5.1.2 滑模变结构控制的基本性质
    5.2 半主动空气悬架滑模控制器设计
        5.2.1 滑模控制器的参考模型
        5.2.2 误差动力学方程
        5.2.3 滑模切换面的设计
        5.2.4 滑模控制率的设计
    5.3 模糊滑模控制器的设计
    5.4 模糊滑模控制仿真研究
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
个人简历在读期间获得的科研成果及奖励
致谢

(5)线性矩阵不等式在磁流变悬架上的应用(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
        1.1.1 课题背景
        1.1.2 汽车悬架的分类以及对比
        1.1.3 磁流变半主动悬架的意义
    1.2 磁流变液与磁流变阻尼器简介
        1.2.1 磁流变液的研究发展现状
        1.2.2 MRD的典型结构以及工作模式
        1.2.3 磁流变技术的研究发展现状
    1.3 MRD的应用研究现状
        1.3.1 MRD在车辆悬架上的应用
        1.3.2 MRD在建筑领域的应用
    1.4 MRD的力学模型
    1.5 磁流变半主动悬架控制策略的研究进展
        1.5.1 经典控制策略
        1.5.2 现代控制策略
        1.5.3 智能控制策略
    1.6 本文的主要研究内容
第二章 MRD力学性能试验及力学建模
    2.1 MRD力学性能测试
    2.2 MRD的可调Sigmoid模型
        2.2.1 可调Sigmoid模型的建立
        2.2.2 可调Sigmoid模型的参数辨识
    2.3 可调Sigmiod模型的逆模型的设计
    2.4 本章小结
第三章 车辆半主动悬架系统建模与动力学分析
    3.1 车辆半主动悬架系统建模
        3.1.1 三自由度半主动悬架1/4 模型
        3.1.2 六自由度车-椅-人动力学模型
        3.1.3 1/4车辆模型及参考模型的建立
    3.2 路面输入模型
        3.2.1 随机路面激励
        3.2.2 冲击路面输入模型
    3.3 六自由度车-椅-人动力学模型及动力学分析
    3.4 不同车速对六自由度车-椅-人动力学模型系统的影响
    3.5 本章小节
第四章 线性矩阵不等式在磁流变悬架上的应用
    4.1 非确定结构参数的H∞控制
        4.1.1 非确定结构参数的H∞控制策略的设计
        4.1.2 非确定结构参数的H∞控制策略的效果
    4.2 干扰抑制控制
        4.2.1 干扰抑制控制策略的设计
        4.2.2 干扰抑制控制策略的效果
        4.2.3 不同参数对于干扰抑制控制策略的效果影响
        4.2.4 干扰抑制控制策略抗干扰效果分析
    4.3 两种控制策略仿真结果对比分析
    4.4 本章小结
第五章 总结
参考文献
个人简历在读期间发表的学术论文
致谢

(6)汽车磁流变半主动悬架模型构建及控制策略研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 汽车悬架系统概述
        1.2.1 汽车悬架系统分类
        1.2.2 汽车半主动悬架系统
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 悬架状态观测器研究现状
        1.3.2 汽车磁流变阻尼器研究现状
        1.3.3 汽车磁流变悬架控制算法
    1.4 本文的主要研究内容和技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 汽车磁流变半主动悬架系统模型的建立
    2.1 路面激励模型
        2.1.1 单轮路面激励模型
        2.1.2 四轮路面激励模型
    2.2 悬架动力学模型的建立
        2.2.1 四分之一悬架动力学模型的建立
        2.2.2 七自由度悬架动力学模型的建立
    2.3 本章小结
第三章 磁流变阻尼器逆模型建立及优化
    3.1 磁流变阻尼器正向动力学模型
        3.1.1 磁流变阻尼器工作原理
        3.1.2 磁流变阻尼器正向模型
        3.1.3 磁流变阻尼器正向动力学仿真
    3.2 磁流变阻尼器逆向模型建立
        3.2.1 BP神经网络概述
        3.2.2 基于BP神经网络磁流变逆模型建立
        3.2.3 磁流变阻尼器逆模型测试
    3.3 磁流变阻尼器逆模型优化
        3.3.1 粒子群算法
        3.3.2 磁流变阻尼器逆模型优化
        3.3.3 磁流变阻尼器逆模型验证
    3.4 本章小结
第四章 四分之一汽车磁流变半主动悬架控制策略研究
    4.1 悬架观测器设计
        4.1.1 一般线性卡尔曼滤波理论基础
        4.1.2 无迹卡尔曼滤波
        4.1.3 四分之一汽车磁流变悬架状态观测器设计
    4.2 磁流变半主动悬架滑模控制器设计
        4.2.1 滑模控制理论
        4.2.2 磁流变半主动悬架滑模控制器设计
    4.3 汽车磁流变半主动悬架模糊滑模控制器设计
        4.3.1 模糊控制及模糊滑模控制理论
        4.3.2 半主动悬架模糊滑模控制器设计
    4.4 汽车半主动悬架模糊滑模控制器仿真
    4.5 本章小结
第五章 整车磁流变半主动悬架控制策略研究
    5.1 整车半主动悬架状态观测器设计
    5.2 整车磁流变悬架滑模控制器设计
    5.3 整车半主动悬架模糊滑模控制器设计
    5.4 整车磁流变半主动悬架的仿真
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 进一步工作和展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及科研情况

(7)磁流变半主动悬架研究及实车试验分析(论文提纲范文)

前言
1 悬架系统阻尼控制策略
    1.1 悬架系统动力学模型
    1.2 控制策略
    1.3 俯仰与侧倾控制
    1.4 垂向振动控制
2 磁流变减振器
3 控制系统
4 实车试验
    4.1 试验车辆
    4.2 行驶平顺性试验
        4.2.1 越野路
        4.2.2 扭曲路
    4.3 操纵稳定性试验
        4.3.1 蛇行试验
        4.3.2 变道试验
5 结论

(8)车辆半主动悬架系统结构设计及控制策略研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 汽车悬架系统分类
    1.3 磁流变液的研究现状
    1.4 国内外磁流变装置研究现状
        1.4.1 磁流变阻尼减振装置
        1.4.2 磁流变密封装置
        1.4.3 磁流变抛光装置
        1.4.4 磁流变传动装置
        1.4.5 磁流变制动器研究现状
        1.4.6 磁流变其他装置的应用
    1.5 控制算法的研究现状
    1.6 本文研究内容
第2章 磁流变阻尼器设计
    2.1 磁流变阻尼器的阻尼力学模型
        2.1.1 磁流变阻尼器的阻尼力模型
        2.1.2 结构参数对阻尼力的影响
    2.2 磁流变阻尼器结构设计
        2.2.1 缸筒的设计
        2.2.2 活塞的设计
        2.2.3 活塞杆的设计
        2.2.4 其他零部件的设计
    2.3 半主动悬架磁流变阻尼器的原理
    2.4 磁流变阻尼器材料的选择
    2.5 磁路中磁阻的确定
    2.6 本章小结
第3章 车辆半主动悬架系统建模
    3.1 道路模型的建立
    3.2 车辆模型的建立
    3.3 人-车-座椅悬架模型的建立
    3.4 本章小结
第4章 控制系统设计
    4.1 LQG算法
    4.2 遗传算法优化LQG算法
    4.3 单神经网络PID算法
        4.3.1 神经网络算法
        4.3.2 PID控制算法
        4.3.3 单神经网络PID算法
    4.4 本章小结
第5章 仿真实验与结果分析
    5.1 仿真实验条件
    5.2 仿真实验与结果曲线
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果

(9)电磁馈能式磁流变半主动悬架特性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 馈能式磁流变半主动悬架研究现状
        1.2.1 磁流变半主动悬架研究现状
        1.2.2 磁流变减振器力学模型研究现状
        1.2.3 研究中存在的问题
    1.3 主要研究内容与技术路线
2 馈能式磁流变减振器结构设计与参数辨识
    2.1 磁流变减振器结构设计
        2.1.1 磁流变理论分析
        2.1.2 减振器结构原理
    2.2 磁流变减振器样机试制
        2.2.1 结构参数计算
        2.2.2 减振器样机试制
    2.3 磁流变减振器模型参数辨识
    2.4 本章小结
3 磁流变半主动悬架磁路敏感性分析
    3.1 磁流变减振器磁路设计原理
    3.2 磁流变减振器磁路材料选择
    3.3 减振器磁路敏感性分析
        3.3.1 馈能电机对阻尼通道的影响
        3.3.2 阻尼通道磁感应强度敏感性
        3.3.3 阻尼通道磁感应强度对比
    3.4 磁流变半主动悬架动态响应
    3.5 本章小结
4 馈能式磁流变半主动悬架馈能分析
    4.1 馈能电压仿真分析
        4.1.1 IERMRD永磁体动力学建模
        4.1.2 IERMRD馈能特性仿真
    4.2 馈能效率仿真分析
        4.2.1 馈能模型建立
        4.2.2 馈能仿真分析
    4.3 本章小结
5 磁流变减振器阻尼特性试验
    5.1 磁流变减振器试验方案
    5.2 磁流变减振器阻尼特性试验
        5.2.1 试验结果与分析
        5.2.2 试验结果对比
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(10)基于磁流变阻尼器的1/4车辆半主动悬架系统混合控制策略研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 磁流变液的特性
        1.2.1 磁流变液
        1.2.2 磁流变液的流变特性
        1.2.3 磁流变阻尼器的工作原理
        1.2.4 磁流变阻尼器的工作模式
    1.3 磁流变半主动悬架系统研究现状
        1.3.1 悬架系统研究概述
        1.3.2 国内外磁流变半主动悬架研究现状
    1.4 磁流变半主动悬架控制策略研究概述
    1.5 本文主要研究内容
第二章 磁流变阻尼器力学模型
    2.1 MRD的力学模型
        2.1.1 伪静力模型
        2.1.2 参数模型
        2.1.3 非参数模型
    2.2 MRD的动力特性实验
    2.3 改进的双曲正切模型参数辨识
    2.4 本章小结
第三章 1/4车辆半主动悬架系统动力学模型建立及分析
    3.1 悬架系统性能评价指标
    3.2 路面输入模型
        3.2.1 基于有理函数的白噪声生成法
        3.2.2 滤波白噪声生成法
        3.2.3 积分白噪声生成法
    3.3 1/4车辆半主动悬架系统力学模型
    3.4 悬架系数对减振效果的影响
        3.4.1 悬架阻尼系数对减振效果的影响分析
        3.4.2 刚度对减振效果的影响分析
    3.5 本章小结
第四章 磁流变1/4车辆半主动悬架模糊控制策略研究
    4.1 模糊控制策略
        4.1.1 模糊控制基本思想
        4.1.2 模糊控制原理
        4.1.3 半主动悬架模糊控制器设计
    4.2 模糊控制仿真结果分析
    4.3 PID控制策略
        4.3.1 PID控制基本思想
        4.3.2 PID控制策略
    4.4 模糊PID控制策略
        4.4.1 模糊PID控制思想
        4.4.2 模糊PID控制原理
        4.4.3 模糊PID控制器设计
    4.5 模糊PID控制仿真结果分析
    4.6 本章小结
第五章 磁流变1/4车辆半主动悬架模糊LQG控制策略研究
    5.1 LQG控制策略
        5.1.1 LQG控制算法
        5.1.2 LQG半主动控制器设计
    5.2 模糊LQG控制策略
        5.2.1 模糊LQG半主动控制器
        5.2.2 模糊LQG半主动控制器设计
    5.3 模糊LQG控制仿真结果分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 主要工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢

四、磁流变半主动悬架研究及道路试验(论文参考文献)

  • [1]半主动悬架研究[J]. 冯薇,李子旭,王云超,胡志超. 集美大学学报(自然科学版), 2021(04)
  • [2]磁流变半主动悬架道路预瞄模型预测控制策略研究[D]. 徐明生. 吉林大学, 2021(01)
  • [3]磁流变减振器优化及半主动悬架系统控制研究[D]. 朱晟. 扬州大学, 2021(08)
  • [4]车辆磁流变半主动空气悬架系统控制策略研究[D]. 顾瑞恒. 华东交通大学, 2021
  • [5]线性矩阵不等式在磁流变悬架上的应用[D]. 黄庆生. 华东交通大学, 2021(01)
  • [6]汽车磁流变半主动悬架模型构建及控制策略研究[D]. 于志委. 重庆交通大学, 2021
  • [7]磁流变半主动悬架研究及实车试验分析[J]. 彭志召,危银涛,傅晓为,姚谢钧. 汽车工程, 2021(02)
  • [8]车辆半主动悬架系统结构设计及控制策略研究[D]. 李凌翀. 长春工业大学, 2020(04)
  • [9]电磁馈能式磁流变半主动悬架特性研究[D]. 郝帅帅. 西安科技大学, 2020(01)
  • [10]基于磁流变阻尼器的1/4车辆半主动悬架系统混合控制策略研究[D]. 徐荣霞. 华东交通大学, 2020(01)

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磁流变半主动悬架的研究与路试
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