汽车主动悬架系统执行器故障估计
发布时间：2021-11-20 20:19
汽车悬架系统对于改善车辆行驶平顺性、操作稳定性和乘坐舒适性起着关键作用。相比被动和半主动悬架,主动悬架更能适应不同的车辆运行状况,又能同时兼顾汽车行驶安全性和乘坐舒适性,是当今汽车悬架产业发展的重要方向。目前,诸多先进控制策略已成功应用于主动悬架系统,但其大多基于系统各部分完好无损的假设。在主动悬架运行过程中,执行器、传感器和元器件可能随时发生故障,在此情况下,针对无故障情形的控制策略难以达到期望的控制效果,甚至无法保证系统的正常运行。因此,围绕汽车主动悬架故障估计及基于故障估计的容错控制展开研究具有重要理论与实际意义。本文针对四分之一车主动悬架系统,研究基于观测器的执行器故障估计方法,主要研究工作如下:（1）建立四分之一车主动悬架系统的数学模型及常用的路面激励模型;进一步,根据三种典型执行器故障（增益变化、恒偏差和卡死故障）的特性,得出统一的故障数学表达式;然后应用H2/H∞控制方法,设计主动悬架多目标混合H2/H∞控制器。仿真结果表明:在无故障情况下,主动悬架比被动悬架具有更加优良的减振性能;存...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
麦弗逊汽车悬架构造图
江苏大学硕士学位论文12示阻尼器产生的阻尼力；tF表示车轮形变产生的弹，u(t)表示执行器的输出力；()szt、()uzt和()rzt分别表示簧载质量、非簧载质量和路面的位移。图2.1四分之一汽车主动悬架模型Fig.2.1Quarter-caractivesuspensionmodel由弹簧、阻尼器和轮胎产生的力可以表示成如下：(()())(()())(()())sssudssutturFkztztFcztztFkztzt===(2-2)式中，sk和tk分别表示弹簧和轮胎的劲度系数；sc表示阻尼器的阻尼系数；()szt和()uzt分别表示簧载质量和非簧载质量的垂向速度。定义状态变量1()()()suxt=ztzt为悬架的行程；2()()sxt=zt为簧载质量的速度；3()()()urxt=ztzt为轮胎的形变量；4()()uxt=zt为非簧载质量的速度。那么四分之一车主动悬架系统的状态方程如下：()()()()()()xtAxtButDtytCxt=++ω=(2-3)其中，[]1234()()()()()Txt=xtxtxtxt表示系统的状态向量；()[()()()]Tssuyt=ztztzt表示输出向量；()()rωt=zt表示由路面不平引起的路面扰动，即路面的变化速率；
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于作动器故障估计的汽车主动悬架容错控制研究[J]. 高振刚,李晓雪,曹宇,陆鹏. 内蒙古大学学报(自然科学版). 2016(05)
[2]基于故障补偿的汽车半主动悬架容错控制[J]. 高振刚,陈无畏,汪洪波,杨柳青,夏光. 汽车工程. 2016(06)
[3]汽车主动悬架的模糊控制研究[J]. 张好好,高乐,张伟. 汽车实用技术. 2016(04)
[4]基于定性符号有向图模型的故障诊断方法研究[J]. 金赛赛,黄考利,张西山,连光耀. 电子器件. 2014(02)
[5]基于传感器信号重构的汽车主动悬架主动容错控制[J]. 杨柳青,陈无畏. 汽车工程. 2013(12)
[6]基于控制律重组的汽车半主动悬架容错控制与试验[J]. 杨柳青,陈无畏,张荣芸,黄鹤. 农业机械学报. 2013(10)
[7]基于鲁棒主元分析方法的故障检测[J]. 温冰清,申忠宇,赵瑾,龙素华. 东南大学学报(自然科学版). 2010(S1)
[8]基于模糊逻辑的作动器故障诊断方法研究[J]. 王可,夏立群. 机床与液压. 2010(15)
[9]基于RBF神经网络的控制系统传感器故障诊断方法[J]. 彭继慎,董晶. 现代电子技术. 2009(12)
[10]容错控制理论综述与展望[J]. 周振超,张健,王立红,王猛. 自动化博览. 2008(07)
博士论文
[1]汽车主动悬架容错控制策略研究[D]. 杨柳青.合肥工业大学 2013
[2]汽车悬架系统的主动振动控制[D]. 孙维超.哈尔滨工业大学 2013
[3]基于观测器的动态系统故障估计和调节[D]. 张柯.南京航空航天大学 2012
[4]故障诊断与容错控制方法研究[D]. 王德军.吉林大学 2004
硕士论文
[1]基于模型的汽车主动悬架故障诊断研究[D]. 吕亮.湖南大学 2018
[2]基于智能优化算法的车辆主动悬架控制策略研究[D]. 樊俊尧.江苏大学 2018
[3]汽车主动悬架的模糊控制策略研究[D]. 马克.重庆理工大学 2018
[4]基于知识的故障诊断方法研究[D]. 李巧玲.电子科技大学 2018
[5]基于神经网络观测器的飞控系统故障诊断与容错控制研究[D]. 王若男.南京航空航天大学 2018
[6]基于智能控制的汽车振动控制技术研究[D]. 袁顺利.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3508038
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
麦弗逊汽车悬架构造图
江苏大学硕士学位论文12示阻尼器产生的阻尼力；tF表示车轮形变产生的弹，u(t)表示执行器的输出力；()szt、()uzt和()rzt分别表示簧载质量、非簧载质量和路面的位移。图2.1四分之一汽车主动悬架模型Fig.2.1Quarter-caractivesuspensionmodel由弹簧、阻尼器和轮胎产生的力可以表示成如下：(()())(()())(()())sssudssutturFkztztFcztztFkztzt===(2-2)式中，sk和tk分别表示弹簧和轮胎的劲度系数；sc表示阻尼器的阻尼系数；()szt和()uzt分别表示簧载质量和非簧载质量的垂向速度。定义状态变量1()()()suxt=ztzt为悬架的行程；2()()sxt=zt为簧载质量的速度；3()()()urxt=ztzt为轮胎的形变量；4()()uxt=zt为非簧载质量的速度。那么四分之一车主动悬架系统的状态方程如下：()()()()()()xtAxtButDtytCxt=++ω=(2-3)其中，[]1234()()()()()Txt=xtxtxtxt表示系统的状态向量；()[()()()]Tssuyt=ztztzt表示输出向量；()()rωt=zt表示由路面不平引起的路面扰动，即路面的变化速率；
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于作动器故障估计的汽车主动悬架容错控制研究[J]. 高振刚,李晓雪,曹宇,陆鹏. 内蒙古大学学报(自然科学版). 2016(05)
[2]基于故障补偿的汽车半主动悬架容错控制[J]. 高振刚,陈无畏,汪洪波,杨柳青,夏光. 汽车工程. 2016(06)
[3]汽车主动悬架的模糊控制研究[J]. 张好好,高乐,张伟. 汽车实用技术. 2016(04)
[4]基于定性符号有向图模型的故障诊断方法研究[J]. 金赛赛,黄考利,张西山,连光耀. 电子器件. 2014(02)
[5]基于传感器信号重构的汽车主动悬架主动容错控制[J]. 杨柳青,陈无畏. 汽车工程. 2013(12)
[6]基于控制律重组的汽车半主动悬架容错控制与试验[J]. 杨柳青,陈无畏,张荣芸,黄鹤. 农业机械学报. 2013(10)
[7]基于鲁棒主元分析方法的故障检测[J]. 温冰清,申忠宇,赵瑾,龙素华. 东南大学学报(自然科学版). 2010(S1)
[8]基于模糊逻辑的作动器故障诊断方法研究[J]. 王可,夏立群. 机床与液压. 2010(15)
[9]基于RBF神经网络的控制系统传感器故障诊断方法[J]. 彭继慎,董晶. 现代电子技术. 2009(12)
[10]容错控制理论综述与展望[J]. 周振超,张健,王立红,王猛. 自动化博览. 2008(07)
博士论文
[1]汽车主动悬架容错控制策略研究[D]. 杨柳青.合肥工业大学 2013
[2]汽车悬架系统的主动振动控制[D]. 孙维超.哈尔滨工业大学 2013
[3]基于观测器的动态系统故障估计和调节[D]. 张柯.南京航空航天大学 2012
[4]故障诊断与容错控制方法研究[D]. 王德军.吉林大学 2004
硕士论文
[1]基于模型的汽车主动悬架故障诊断研究[D]. 吕亮.湖南大学 2018
[2]基于智能优化算法的车辆主动悬架控制策略研究[D]. 樊俊尧.江苏大学 2018
[3]汽车主动悬架的模糊控制策略研究[D]. 马克.重庆理工大学 2018
[4]基于知识的故障诊断方法研究[D]. 李巧玲.电子科技大学 2018
[5]基于神经网络观测器的飞控系统故障诊断与容错控制研究[D]. 王若男.南京航空航天大学 2018
[6]基于智能控制的汽车振动控制技术研究[D]. 袁顺利.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3508038
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