汽车主动悬架的模糊控制策略研究
发布时间：2022-02-15 21:25
随着汽车技术的不断进步以及人们对乘坐舒适性要求的不断增加,能够根据路面激励和车身状态智能调节车身姿态的主动悬架受到越来越多的重视。目前大多数汽车仍使用被动悬架,由于阻尼系数和刚度系数无法改变,因此遇到复杂的路面工况,被动悬架很难满足人们对于车辆的驾驶需求。相比于被动悬架而言,主动悬架具有优越的综合性能,能够根据路面激励和车身状态对车身姿态进行实时调节,使悬架处于最优的减振状态。其中,悬架控制策略的优劣对主动悬架性能有着直接影响,因此,研究和推广主动悬架系统已经逐渐受到人们的关注。本文在综合国内外主动悬架相关研究的基础上,针对主动悬架模糊控制策略开展研究工作,包括建立路面模型与被动悬架模型、设计主动悬架模糊控制器、应用自适应遗传算法和变论域理论优化常规模糊控制方法,建立Simulink仿真模型进行离线仿真,搭建基于Veristand的硬件在环试验台进行半实物仿真,对实现模糊控制在主动悬架上的应用具有重要意义。论文首先考虑悬架弹簧的非线性特性,建立四自由度半车非线性主动悬架的数学模型以及随机路面和冲击路面两种道路模型,提出了主动悬架的性能评价指标。然后,基于模糊控制理论,设计了主动悬架模糊...
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 汽车悬架系统概述
1.2 主动悬架现状及发展趋势
1.3 国内外主动悬架控制算法研究现状
1.4 本文研究的目的和意义
1.5 本文研究的主要内容
2 车辆悬架系统及路面模型的建立
2.1 路面激励数学模型的建立
2.1.1 随机路面激励数学模型
2.1.2 冲击路面激励数学模型
2.2 车辆主动悬架动力学模型建立
2.3 悬架系统性能评价指标
2.3.1 局部性能评价指标
2.3.2 整车悬架控制指标
2.4 本章小结
3 基于模糊理论的主动悬架控制优化设计
3.1 模糊控制理论与PID控制理论
3.1.1 模糊控制基本理论
3.1.2 PID控制理论
3.2 模糊控制器设计
3.3 基于自适应遗传算法的模糊PID控制器设计
3.3.1 模糊PID控制器设计
3.3.2 遗传算法理论基础
3.3.3 基于自适应遗传算法的模糊PID控制器规则优化
3.4 主动悬架变论域模糊控制
3.4.1 变论域模糊控制原理
3.4.2 两级变论域模糊控制器设计
3.5 本章小结
4 主动悬架系统仿真研究
4.1 路面模型与悬架系统模型的建立
4.2 Matlab/Simulink仿真结果分析
4.2.1 主动悬架控制器有效性分析
4.2.2 主动悬架控制器行驶平顺性分析
4.2.3 主动悬架控制器行驶稳定性分析
4.2.4 控制器鲁棒性分析
4.3 本章小结
5 汽车主动悬架控制硬件在环试验
5.1 磁流变减振器的建模
5.2 硬件在环仿真平台总体设计
5.2.1 硬件在环仿真平台硬件系统
5.2.2 硬件在环仿真平台软件系统
5.3 主动悬架硬件在环试验及其验证
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]主动悬架非脆弱H∞控制器设计[J]. 马克,米林,谭伟,王苏磊. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(12)
[2]基于遗传算法的车辆4自由度主动悬架最优控制研究[J]. 蓝会立,高远,范健文,罗文广,许伟. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2014(11)
[3]汽车主动悬架的模糊PID控制策略[J]. 柴牧,董恩国,李振兴. 机械设计. 2013(05)
[4]车辆电动悬架的混合不确定建模与μ综合控制器设计[J]. 张国光,张勇超,喻凡. 汽车工程. 2012(12)
[5]八自由度悬架系统混合模糊控制[J]. 夏奇,刘非,郑玲. 汽车工程学报. 2012(04)
[6]车辆磁流变半主动悬架滑模控制试验研究[J]. 姚嘉凌,闵永军,蔡伟义. 轻型汽车技术. 2011 (03)
[7]整车半主动悬架滑模控制器的设计与仿真[J]. 楼少敏,付振,许沧粟. 汽车工程. 2010(08)
[8]汽车主动悬架H2/H∞多目标控制线性矩阵不等式方法[J]. 李以农,郑玲,罗铭刚,米林. 重庆大学学报. 2010(04)
[9]Simulik在汽车主动悬架LQG控制仿真中的应用[J]. 刘海生. 机械设计与制造. 2008(08)
[10]考虑参数不确定性的主动悬架鲁棒H2/H∞混合控制[J]. 宋刚,林家浩,吴志刚. 动力学与控制学报. 2008(02)
博士论文
[1]汽车主动悬架智能控制策略研究[D]. 支龙.华中科技大学 2011
[2]车辆半主动悬架非线性特性与控制算法研究[D]. 吴参.浙江大学 2010
[3]基于新型优化算法的主动悬架鲁棒输出反馈控制研究[D]. 刘树博.吉林大学 2010
硕士论文
[1]基于自适应遗传算法的整车主动悬架自抗扰控制研究[D]. 王凯.吉林大学 2017
[2]悬架结构参数优化及基于卡尔曼滤波的主动悬架控制研究[D]. 李芳.吉林大学 2017
[3]基于量子遗传算法的整车主动悬架模糊滑模控制研究[D]. 史舒麟.吉林大学 2016
[4]基于ECU硬件在环的车辆半主动悬架系统应用研究[D]. 王金珠.吉林大学 2014
[5]基于硬件在环的车辆半主动悬架模糊混合控制策略开发与验证[D]. 任坤儒.青岛大学 2012
[6]电控悬架的硬件在环仿真研究[D]. 房程程.西南交通大学 2011
[7]模糊滑模控制的研究及其在汽车半主动悬架上的应用[D]. 韩卫沙.河北工程大学 2011
[8]磁流变半主动悬架系统及其控制策略研究[D]. 董丹.浙江大学 2011
[9]变论域模糊控制器的研究[D]. 杨光兴.华北电力大学（河北） 2009
[10]基于自适应遗传算法的航天器快速轨道机动研究[D]. 范淑梅.山东大学 2008
本文编号：3627292
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 汽车悬架系统概述
1.2 主动悬架现状及发展趋势
1.3 国内外主动悬架控制算法研究现状
1.4 本文研究的目的和意义
1.5 本文研究的主要内容
2 车辆悬架系统及路面模型的建立
2.1 路面激励数学模型的建立
2.1.1 随机路面激励数学模型
2.1.2 冲击路面激励数学模型
2.2 车辆主动悬架动力学模型建立
2.3 悬架系统性能评价指标
2.3.1 局部性能评价指标
2.3.2 整车悬架控制指标
2.4 本章小结
3 基于模糊理论的主动悬架控制优化设计
3.1 模糊控制理论与PID控制理论
3.1.1 模糊控制基本理论
3.1.2 PID控制理论
3.2 模糊控制器设计
3.3 基于自适应遗传算法的模糊PID控制器设计
3.3.1 模糊PID控制器设计
3.3.2 遗传算法理论基础
3.3.3 基于自适应遗传算法的模糊PID控制器规则优化
3.4 主动悬架变论域模糊控制
3.4.1 变论域模糊控制原理
3.4.2 两级变论域模糊控制器设计
3.5 本章小结
4 主动悬架系统仿真研究
4.1 路面模型与悬架系统模型的建立
4.2 Matlab/Simulink仿真结果分析
4.2.1 主动悬架控制器有效性分析
4.2.2 主动悬架控制器行驶平顺性分析
4.2.3 主动悬架控制器行驶稳定性分析
4.2.4 控制器鲁棒性分析
4.3 本章小结
5 汽车主动悬架控制硬件在环试验
5.1 磁流变减振器的建模
5.2 硬件在环仿真平台总体设计
5.2.1 硬件在环仿真平台硬件系统
5.2.2 硬件在环仿真平台软件系统
5.3 主动悬架硬件在环试验及其验证
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]主动悬架非脆弱H∞控制器设计[J]. 马克,米林,谭伟,王苏磊. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(12)
[2]基于遗传算法的车辆4自由度主动悬架最优控制研究[J]. 蓝会立,高远,范健文,罗文广,许伟. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2014(11)
[3]汽车主动悬架的模糊PID控制策略[J]. 柴牧,董恩国,李振兴. 机械设计. 2013(05)
[4]车辆电动悬架的混合不确定建模与μ综合控制器设计[J]. 张国光,张勇超,喻凡. 汽车工程. 2012(12)
[5]八自由度悬架系统混合模糊控制[J]. 夏奇,刘非,郑玲. 汽车工程学报. 2012(04)
[6]车辆磁流变半主动悬架滑模控制试验研究[J]. 姚嘉凌,闵永军,蔡伟义. 轻型汽车技术. 2011 (03)
[7]整车半主动悬架滑模控制器的设计与仿真[J]. 楼少敏,付振,许沧粟. 汽车工程. 2010(08)
[8]汽车主动悬架H2/H∞多目标控制线性矩阵不等式方法[J]. 李以农,郑玲,罗铭刚,米林. 重庆大学学报. 2010(04)
[9]Simulik在汽车主动悬架LQG控制仿真中的应用[J]. 刘海生. 机械设计与制造. 2008(08)
[10]考虑参数不确定性的主动悬架鲁棒H2/H∞混合控制[J]. 宋刚,林家浩,吴志刚. 动力学与控制学报. 2008(02)
博士论文
[1]汽车主动悬架智能控制策略研究[D]. 支龙.华中科技大学 2011
[2]车辆半主动悬架非线性特性与控制算法研究[D]. 吴参.浙江大学 2010
[3]基于新型优化算法的主动悬架鲁棒输出反馈控制研究[D]. 刘树博.吉林大学 2010
硕士论文
[1]基于自适应遗传算法的整车主动悬架自抗扰控制研究[D]. 王凯.吉林大学 2017
[2]悬架结构参数优化及基于卡尔曼滤波的主动悬架控制研究[D]. 李芳.吉林大学 2017
[3]基于量子遗传算法的整车主动悬架模糊滑模控制研究[D]. 史舒麟.吉林大学 2016
[4]基于ECU硬件在环的车辆半主动悬架系统应用研究[D]. 王金珠.吉林大学 2014
[5]基于硬件在环的车辆半主动悬架模糊混合控制策略开发与验证[D]. 任坤儒.青岛大学 2012
[6]电控悬架的硬件在环仿真研究[D]. 房程程.西南交通大学 2011
[7]模糊滑模控制的研究及其在汽车半主动悬架上的应用[D]. 韩卫沙.河北工程大学 2011
[8]磁流变半主动悬架系统及其控制策略研究[D]. 董丹.浙江大学 2011
[9]变论域模糊控制器的研究[D]. 杨光兴.华北电力大学（河北） 2009
[10]基于自适应遗传算法的航天器快速轨道机动研究[D]. 范淑梅.山东大学 2008
本文编号：3627292
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3627292.html
