汽车半主动悬架系统模糊控制及遗传算法优化研究
发布时间：2021-12-16 21:19
汽车悬架系统是车轮和车身之间传力连接装置的总称,用于减缓外界扰动对车身的冲击,保证汽车行驶平顺性和操纵稳定性。半主动悬架系统在控制品质上优于被动悬架,接近主动悬架系统,能耗小,结构简单,成本较低,具有广阔的应用前景。半主动悬架系统的控制目标是获得良好的行驶平顺性和操纵稳定性,传统的控制理论和方法很难将其性能完全发挥。模糊控制是一种模仿人类思维推理方式的智能控制方法,适用于半主动悬架系统的控制。模糊控制的核心是如何确定模糊控制规则。控制规则的选择过程是一个复杂的寻优过程。遗传算法具有很强的全局寻优能力,适合求解模糊控制规则的寻优问题。本论文以汽车半主动悬架系统多体模型为控制对象,首先,利用ADAMS/View软件建立包含双横臂式前悬架子系统和拖曳式后悬架子系统的7自由度汽车半主动悬架系统多体模型,通过ADAMS/Control模块将多体模型导入Matlab/Simulink环境中;然后,在Matlab/Simulink中完成悬架系统的模糊控制器的设计,并定义控制规则为设计变量,车身加速度为目标函数的优化问题;再次,使用Matlab/Command命令编写改进遗传算法程序并控制整个系统的运...
【文章来源】： 赵子月 河北工程大学
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自由度1/2车悬架模型
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3 5 自由度悬架系统多体模型对上述 2.2.1.2 中的 5 自由度 1/2 车悬架系统的描述，同样，本节利用 ADA立其多体系统模型，如图 2-7 所示。模过程如下：首先，利用软件几何建模工具集中的长方体命令建立簧载质 M2和非簧载质量 M4、M5，设置其质量和转动惯量等参数。然后，施加系统 自由度 1/2 车悬架系统假设 M1、M4和 M5的自由度沿垂直方向，因此，采用加 M1、M4和 M5与机架之间的运动约束。再次，使用弹簧阻尼力命令分别、M4和 M5与 M2之间以及 M4和 M5与机架之间的等效刚度 K1、K2、K3、以及 C1、C4和 C5的设置。C2和 C3是可调阻尼力，设为变量，在后续仿真中计算自动调整其阻尼值。4 7 自由度悬架系统多体模型图 2-6 2 自由度悬架系统多体模型2-6 2-DOF multi-body suspension model图 2-7 5 自由度悬架系统多体模型Fig.2-7 5-DOF multi-body suspension model
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ADAMS/Car的整车操纵稳定性影响因素探讨[J]. 王晓峰,任晓华. 轻型汽车技术. 2008(Z2)
[2]基于ADAMS/Car的整车操纵稳定性影响因素探讨[J]. 王晓峰,任晓华. 轻型汽车技术. 2008 (Z2)
[3]基于模糊动态模型的半主动悬架控制系统设计及稳定性分析[J]. 陈龙,周立开,江浩斌,汪若尘,周孔亢. 机械工程学报. 2008(02)
[4]基于遗传算法的汽车半主动悬架模糊控制器设计[J]. 贝绍轶,陈龙. 农业机械学报. 2006(09)
[5]面向行驶平顺性的轿车振动系统性能参数设计方法[J]. 苏小平,徐诚. 机械科学与技术. 2004(05)
[6]汽车整车多体系统动力学建模和仿真[J]. 包继华,张建武,于岩. 计算机仿真. 2004(01)
[7]基于多体模型的汽车半主动悬架控制方法研究[J]. 王其东,陈无畏,张炳力. 机械工程学报. 2004(01)
[8]基于ADAMS软件的轮式车操纵稳定性仿真分析[J]. 杨静波,曹有辉. 装甲兵工程学院学报. 2003(03)
[9]基于遗传算法和H∞控制的悬架系统集成设计[J]. 陈无畏,王启瑞,朱婉玲. 振动工程学报. 2003(02)
[10]主动悬架最优控制整车模型的研究[J]. 董波. 汽车工程. 2002(05)
硕士论文
[1]动力学仿真技术在悬架和整车开发中的应用研究[D]. 蔡章林.吉林大学 2004
[2]基于ADAMS软件的轿车悬架动态模拟与仿真[D]. 鲍卫宁.武汉理工大学 2002
本文编号：3538835
【文章来源】： 赵子月 河北工程大学
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自由度1/2车悬架模型
1234333444111222333444111222()()()()()()()()CCCCssusssusssusssusssusssusssusssusaFaFbFbFbkzzbkzzakzzakzzbczzbczzaczzaczz++ + + = + &&&&&&&&θ&&()()()()333444111222ssusssusssusssuscczzdczzcczzdczz&&&&&&&&&& = + 1234333444111222()()()()CCCCssusssusssusssuscFdFcFdFckzzdkzzckzzdkzz + + + + ()(1,2,3,4)()() +== + kzzFizczzkzztiusiiCiusisisiusisisiusi&&&&
3 5 自由度悬架系统多体模型对上述 2.2.1.2 中的 5 自由度 1/2 车悬架系统的描述，同样，本节利用 ADA立其多体系统模型，如图 2-7 所示。模过程如下：首先，利用软件几何建模工具集中的长方体命令建立簧载质 M2和非簧载质量 M4、M5，设置其质量和转动惯量等参数。然后，施加系统 自由度 1/2 车悬架系统假设 M1、M4和 M5的自由度沿垂直方向，因此，采用加 M1、M4和 M5与机架之间的运动约束。再次，使用弹簧阻尼力命令分别、M4和 M5与 M2之间以及 M4和 M5与机架之间的等效刚度 K1、K2、K3、以及 C1、C4和 C5的设置。C2和 C3是可调阻尼力，设为变量，在后续仿真中计算自动调整其阻尼值。4 7 自由度悬架系统多体模型图 2-6 2 自由度悬架系统多体模型2-6 2-DOF multi-body suspension model图 2-7 5 自由度悬架系统多体模型Fig.2-7 5-DOF multi-body suspension model
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ADAMS/Car的整车操纵稳定性影响因素探讨[J]. 王晓峰,任晓华. 轻型汽车技术. 2008(Z2)
[2]基于ADAMS/Car的整车操纵稳定性影响因素探讨[J]. 王晓峰,任晓华. 轻型汽车技术. 2008 (Z2)
[3]基于模糊动态模型的半主动悬架控制系统设计及稳定性分析[J]. 陈龙,周立开,江浩斌,汪若尘,周孔亢. 机械工程学报. 2008(02)
[4]基于遗传算法的汽车半主动悬架模糊控制器设计[J]. 贝绍轶,陈龙. 农业机械学报. 2006(09)
[5]面向行驶平顺性的轿车振动系统性能参数设计方法[J]. 苏小平,徐诚. 机械科学与技术. 2004(05)
[6]汽车整车多体系统动力学建模和仿真[J]. 包继华,张建武,于岩. 计算机仿真. 2004(01)
[7]基于多体模型的汽车半主动悬架控制方法研究[J]. 王其东,陈无畏,张炳力. 机械工程学报. 2004(01)
[8]基于ADAMS软件的轮式车操纵稳定性仿真分析[J]. 杨静波,曹有辉. 装甲兵工程学院学报. 2003(03)
[9]基于遗传算法和H∞控制的悬架系统集成设计[J]. 陈无畏,王启瑞,朱婉玲. 振动工程学报. 2003(02)
[10]主动悬架最优控制整车模型的研究[J]. 董波. 汽车工程. 2002(05)
硕士论文
[1]动力学仿真技术在悬架和整车开发中的应用研究[D]. 蔡章林.吉林大学 2004
[2]基于ADAMS软件的轿车悬架动态模拟与仿真[D]. 鲍卫宁.武汉理工大学 2002
本文编号：3538835
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