基于智能优化算法的车辆主动悬架控制策略研究

发布时间：2023-04-03 20:03

　　随着社会经济和科学技术的发展,汽车在基本满足人们需求的同时,各方面性能也越来越被关注。悬架作为汽车的重要组成部分,直接影响汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。相比于传统的被动悬架和半主动悬架,主动悬架可以根据当前路况和车辆行驶的状态,主动地调整和改变所需的控制输出力,兼顾行驶安全性和乘坐舒适性,是悬架产业发展的重要方向。本文针对主动悬架系统设计中的关键问题——控制策略进行研究,在经典PID控制和模糊控制的基础上,利用智能优化算法优化控制器参数,改善车辆乘坐舒适性并保证其安全性能。主要工作包括:(1)根据动力学特性,建立了二自由度四分之一汽车主动悬架系统数学模型;根据研究需要建立了随机路面和冲击型路面模型;根据悬架控制目标给出了主动悬架系统性能评价指标。(2)设计了基于粒子群优化(PSO)算法和教学优化(TLBO)算法的PID控制器。在传统TLBO的基础上,通过对教学因子进行改进并且引入反向学习技术提出改进教学优化算法(MTLBO)。仿真结果证明了基于PSO和TLBO算法的PID控制器的有效性,同时也证明了TLBO优化算法在主动悬架控制效果和算法耗时方面的优越性。(3)在传统模糊控制的基础上,...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 车辆悬架系统概述
        1.2.1 悬架系统的组成
        1.2.2 悬架的分类
    1.3 主动悬架及其控制策略研究的发展现状及趋势
        1.3.1 主动悬架发展现状
        1.3.2 主动悬架控制策略
        1.3.3 主动悬架发展趋势
    1.4 智能优化算法及其在悬架控制系统中的应用
    1.5 本文主要内容及内容安排
第二章 汽车悬架系统建模
    2.1 悬架系统动力学模型
        2.1.1 常用的基本车辆模型分类
        2.1.2 基于四分之一车辆的主动悬架力学模型的建立
    2.2 路面输入及其模型
        2.2.1 路面不平度的功率谱
        2.2.2 白噪声随机路面输入信号的计算机仿真
        2.2.3 冲击路面输入信号的计算机仿真
    2.3 悬架系统性能评价指标
    2.4 本章小结
第三章 基于智能优化算法的主动悬架PID控制
    3.1 PID控制
        3.1.1 PID控制的基本原理
        3.1.2 主动悬架PID控制器设计及仿真
    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控制器设计及仿真
    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控制器设计及仿真
    3.4 基于不同智能优化算法的主动悬架PID控制仿真结果比较及分析
    3.5 本章小结
第四章 基于智能优化算法的主动悬架模糊控制
    4.1 模糊控制
        4.1.1 模糊控制的基本原理
        4.1.2 主动悬架模糊控制器设计及仿真
    4.2 基于智能优化算法的模糊控制
        4.2.1 GA算法的基本原理
        4.2.2 基于GA算法的模糊控制器设计及仿真
        4.2.3 基于TLBO算法的模糊控制器设计及仿真
    4.3 基于不同智能优化算法的主动悬架模糊控制仿真结果比较及分析
    4.4 本章小结
第五章 基于智能优化算法的主动悬架ANFIS控制设计
    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应用于主动悬架控制的优点
        5.2.2 基于TLBO算法的ANFIS控制的设计及仿真
    5.3 基于TLBO算法的ANFIS控制相关仿真结果比较
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间取得的成果及参与的科研项目



本文编号：3781061