基于遗传算法的汽车主动悬架变论域模糊PID控制 被引量：6

1

作者 薛文平 张春玲 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期8-15,共8页

针对1/4车主动悬架系统,提出一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)的变论域模糊比例-积分-微分(proportional-integral-differential,PID)控制方法.在建立主动悬架系统模型的基础上,引入变论域思想设计模糊PID控制器.为进一步改善控... 针对1/4车主动悬架系统,提出一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)的变论域模糊比例-积分-微分(proportional-integral-differential,PID)控制方法.在建立主动悬架系统模型的基础上,引入变论域思想设计模糊PID控制器.为进一步改善控制器减振效果,采用GA来优化变论域中伸缩因子描述函数的参数.结果表明:相比PID、模糊PID与未优化的变论域模糊PID等控制方法,基于GA的变论域模糊PID控制方法在降低车身垂向加速度、改善乘坐舒适性方面具有优越性;所提控制方法对簧载质量和车辆行驶速度不确定性具备较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 汽车主动悬架 模糊PID控制 变论域 遗传算法 伸缩因子

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数字教育背景下“流体系统微机控制”课程创新研究——以“汽车主动悬架系统高速开关阀试验”为例

2

作者 李娜娜 《汽车维修技师》 2024年第18期101-104,共4页

本文探讨了数字教育下“流体系统微机控制”课程的创新,以“汽车主动悬架系统高速开关阀试验”为例,分析了传统模式局限,提出整合新技术、引入MOOCs、开发虚拟实验等创新策略。创新设计提升了学生兴趣与实践能力,构建了多元化评价体系... 本文探讨了数字教育下“流体系统微机控制”课程的创新,以“汽车主动悬架系统高速开关阀试验”为例,分析了传统模式局限,提出整合新技术、引入MOOCs、开发虚拟实验等创新策略。创新设计提升了学生兴趣与实践能力,构建了多元化评价体系。研究总结了成果,指出不足,并展望了优化课程设计、拓展技术应用、加强跨学科合作等方向,助力教育创新与高质量发展。 展开更多

关键词 数字教育 流体系统微机控制 汽车主动悬架系统 高速开关阀试验 课程创新

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基于GA优化控制规则的汽车主动悬架模糊PID控制 被引量：40

3

作者 王威 薛彦冰 +1 位作者 宋玉玲 杜晓晨 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第22期157-162,共6页

主动悬架是未来汽车悬架的主要发展方向,它能根据车身的振动情况主动调整悬架控制力,使悬架处于最优减振状态,关键问题是如何设计控制规则,从而施加最优控制力,达到进一步改善汽车行驶平顺性目的。对此,以车身垂直振动加速度为控制目标... 主动悬架是未来汽车悬架的主要发展方向,它能根据车身的振动情况主动调整悬架控制力,使悬架处于最优减振状态,关键问题是如何设计控制规则,从而施加最优控制力,达到进一步改善汽车行驶平顺性目的。对此,以车身垂直振动加速度为控制目标,将遗传算法与模糊PID控制策略融合,优化模糊PID控制器控制规则,采用基于GA优化后的模糊PID控制方法对汽车主动悬架进行控制并建立Matlab文本与Simulink相结合的联合仿真模型。仿真结果表明,经GA优化后的模糊PID控制下的主动悬架能很好的减小车身垂直振动加速度,可进一步提高乘坐舒适性。 展开更多

关键词 汽车主动悬架 垂直振动加速度 遗传算法优化 模糊PID控制

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基于H_2/H_∞控制的汽车主动悬架最优鲁棒容错控制 被引量：11

4

作者 杨柳青 陈无畏 汪洪波 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第24期3013-3019,共7页

为提高汽车主动悬架控制可靠性和控制效果,针对悬架参数摄动和作动器故障,提出一种基于H2/H∞的最优鲁棒容错控制方法。考虑作动器常见故障、悬架刚度与阻尼系数摄动,建立故障悬架模型。基于H2/H∞状态反馈控制,利用有界实引定理推导出... 为提高汽车主动悬架控制可靠性和控制效果,针对悬架参数摄动和作动器故障,提出一种基于H2/H∞的最优鲁棒容错控制方法。考虑作动器常见故障、悬架刚度与阻尼系数摄动,建立故障悬架模型。基于H2/H∞状态反馈控制,利用有界实引定理推导出悬架最优鲁棒容错控制器设计条件。运用LMI工具箱离线设计控制器,并在MATLAB/Simulink环境下进行大量仿真计算。结果表明,设计的最优鲁棒容错控制器能改善汽车主动悬架乘坐舒适性,亦能改善故障悬架乘坐舒适性,且在控制效果上均优于完好无故障状态下设计的控制器。 展开更多

关键词 汽车主动悬架 鲁棒容错控制 参数摄动 作动器故障

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汽车主动悬架传感器故障检测与隔离研究 被引量：7

5

作者 杨柳青 陈无畏 +1 位作者 张卫华 汪洪波 《控制工程》 CSCD 北大核心 2014年第2期283-289,共7页

针对汽车主动悬架(Active Suspension System,ASS)传感器卡死、增益变化、恒偏差常见故障,提出一种故障检测与隔离方法(Fault Detection and Isolation,FDI)。建立主动悬架4自由度半车模型和传感器故障时故障悬架模型,在利用故障检测滤... 针对汽车主动悬架(Active Suspension System,ASS)传感器卡死、增益变化、恒偏差常见故障,提出一种故障检测与隔离方法(Fault Detection and Isolation,FDI)。建立主动悬架4自由度半车模型和传感器故障时故障悬架模型,在利用故障检测滤波器获得主动悬架输出残差的基础上,设计故障检测指标,计算故障检测指标实时值并于阈值比较,实现传感器故障定量化检测。利用Kalman滤波器组获得主动悬架状态估计信息,选取合适二级决策变量构造故障隔离决策函数,根据决策函数对故障响应敏感情况隔离故障传感器。Matlab/Simulink仿真实验结果与分析表明:故障检测指标实时值大于等于阈值0.5时,可定量化检测出主动悬架传感器故障;同时,相对其他二级决策变量出现明显大幅跳跃性波动的二级决策变量,对应传感器被隔离为故障传感器。该方法能有效实现汽车主动悬架传感器故障检测与隔离,优化悬架设计,提高车辆控制可靠性和使用安全性。 展开更多

关键词 汽车主动悬架 传感器故障 检测指标 决策函数 检测与隔离

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基于最优控制的四自由度汽车主动悬架控制器 被引量：24

6

作者 汤靖 高翔 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期9-12,共4页

为改善某皮卡车悬架的性能,在该车四自由度1/ 2车体被动悬架的模型上并联控制器,并利用最优控制理论,采用一种新的控制算法对该控制器进行设计,建立了并联式主动悬架的理论模型。计算机仿真表明,与被动悬架相比较,采用所设计控制器的并... 为改善某皮卡车悬架的性能,在该车四自由度1/ 2车体被动悬架的模型上并联控制器,并利用最优控制理论,采用一种新的控制算法对该控制器进行设计,建立了并联式主动悬架的理论模型。计算机仿真表明,与被动悬架相比较,采用所设计控制器的并联式主动悬架系统的汽车平顺性。 展开更多

关键词 四自由度 控制器 汽车主动悬架 最优控制理论 主动悬架系统 被动悬架 计算机仿真 汽车平顺性 控制算法 理论模型 并联式 皮卡车 附着性 设计 车体 车轮

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基于传感器信号重构的汽车主动悬架主动容错控制 被引量：9

7

作者 杨柳青 陈无畏 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期1084-1091,共8页

为改善传感器故障时汽车主动悬架控制效果,提出一种基于传感器信号重构的主动容错控制策略。建立了主动悬架7自由度整车模型和传感器故障时故障悬架模型。基于线性矩阵不等式法设计了自适应观测器和故障估计系统,进行故障在线估计。重... 为改善传感器故障时汽车主动悬架控制效果,提出一种基于传感器信号重构的主动容错控制策略。建立了主动悬架7自由度整车模型和传感器故障时故障悬架模型。基于线性矩阵不等式法设计了自适应观测器和故障估计系统,进行故障在线估计。重构传感器信号并以传感器重构信号代替故障输出作为控制器输入,实施故障悬架容错控制。采用Matlab/Simulink对车身垂向加速度传感器进行仿真。结果表明:基于传感器信号重构的主动容错控制策略能较为准确地估计传感器故障,经短暂时滞后使故障悬架的性能逐渐恢复至与完好无故障主动悬架性能相接近的水平,进一步提高了主动悬架控制的可靠性和品质。 展开更多

关键词 汽车主动悬架 传感器故障 自适应估计 容错控制 重构

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基于轴距预瞄的重型汽车主动悬架道路友好性研究 被引量：4

8

作者 李金辉 何杰 李旭宏 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期152-158,共7页

为分析轴距预瞄控制对重型汽车道路友好性的影响,基于简化的4自由度汽车系统动力学模型,设计了汽车主动悬架系统的有预瞄和无预瞄最优控制器。采用MATALB/Simulink软件建立随机路面激励模型并进行校验,在此基础上,建立汽车道路友好性仿... 为分析轴距预瞄控制对重型汽车道路友好性的影响,基于简化的4自由度汽车系统动力学模型,设计了汽车主动悬架系统的有预瞄和无预瞄最优控制器。采用MATALB/Simulink软件建立随机路面激励模型并进行校验,在此基础上,建立汽车道路友好性仿真模型,对比分析了被动悬架、最优控制悬架和轴距预瞄最优控制悬架的行驶平顺性和道路友好性,并采用参数化方法,分析了车速对预瞄控制效果的影响。结果表明,相对于被动悬架,主动悬架能够有效改善汽车的行驶平顺性和道路友好性,且相对于无预瞄最优控制悬架,轴距预瞄控制对悬架性能的改善主要体现在后悬架上,对前悬架的改善不太明显;车速对预瞄控制道路友好性的改进效果呈先增大后减小趋势,在中速时改进效果良好。 展开更多

关键词 汽车工程 汽车主动悬架 轴距预瞄控制 最优控制 道路友好性

原文传递

汽车主动悬架系统状态反馈控制技术研究 被引量：8

9

作者 刘宏伟 陈燕虹 +1 位作者 林逸 王逊 《汽车技术》 北大核心 2000年第8期2-4,共3页

车辆的悬架系统对于其舒适性和操纵稳定性都起着关键作用。随着计算机技术和液压伺服元件的发展，出现了主动和半主动悬架系统，在其控制策略上具有二次型性能指标的最优控制方法比较成熟。通过建立系统的数学模型和仿真计算，对全状态... 车辆的悬架系统对于其舒适性和操纵稳定性都起着关键作用。随着计算机技术和液压伺服元件的发展，出现了主动和半主动悬架系统，在其控制策略上具有二次型性能指标的最优控制方法比较成熟。通过建立系统的数学模型和仿真计算，对全状态反馈、有限状态反馈和被动悬架进行了对比分析，表明主动悬架采用的有限状态反馈较全状态反馈有明显优势，是一种比较实用的状态反馈控制方法。 展开更多

关键词 汽车主动悬架 性能 状态反馈 控制技术

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基于道路友好性的汽车主动悬架LQG最优控制方法 被引量：2

10

作者 李金辉 李旭宏 何杰 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2013年第5期989-993,共5页

为分析悬架控制对汽车道路友好性的影响,基于简化的二自由度1/4车辆模型,设计了主动悬架LQG最优控制器,并在MATALB/Simulink环境下建立了主动悬架道路友好性仿真模型.基于改善汽车道路友好性的需要,采用层次分析法确定各性能指标权重,... 为分析悬架控制对汽车道路友好性的影响,基于简化的二自由度1/4车辆模型,设计了主动悬架LQG最优控制器,并在MATALB/Simulink环境下建立了主动悬架道路友好性仿真模型.基于改善汽车道路友好性的需要,采用层次分析法确定各性能指标权重,并利用Simulink/SRO模块对悬架控制参数进行优化.仿真结果表明,相对于被动悬架,主动悬架能有效降低汽车轮胎动载荷,从而提高道路友好性,且优化后的主动悬架道路友好性能更优. 展开更多

关键词 汽车主动悬架 道路友好性 LQG最优控制 层次分析法 SIMULINK SRO优化

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基于反向递推法的汽车主动悬架控制器设计 被引量：1

11

作者 乔宇 王江 王洪礼 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期5-8,共4页

提出了一种应用于汽车主动悬架的反向递推法 Backstepping自适应控制算法 ,用扰动系统进行了仿真验证 .首先简化模型 ;然后用此方法进行自适应控制器设计 ,最后利用仿真验证了控制算法的有效性 .

关键词 汽车主动悬架 反向递推法 自适应控制 控制器

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基于次优控制的汽车主动悬架道路友好性研究 被引量：1

12

作者 李金辉 乐升彬 徐春旺 《交通信息与安全》 2013年第4期5-9,共5页

为分析随机次优控制对汽车主动悬架系统道路友好性的影响,基于简化的二自由度四分之一汽车振动模型,设计了悬架系统的随机最优和次优控制器。采用Matlab/Simulink软件建立车辆主动悬架系统仿真模型,并对被动悬架、最优控制悬架和次优控... 为分析随机次优控制对汽车主动悬架系统道路友好性的影响,基于简化的二自由度四分之一汽车振动模型,设计了悬架系统的随机最优和次优控制器。采用Matlab/Simulink软件建立车辆主动悬架系统仿真模型,并对被动悬架、最优控制悬架和次优控制悬架的道路友好性进行仿真比较。结果表明,合理设计的随机次优控制悬架的道路友好性与最优控制相当或接近,且优于被动悬架,具有更好的工程应用价值。 展开更多

关键词 汽车主动悬架 次优控制 道路友好性 MATLAB/SIMULINK仿真

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基于遗传算法的汽车主动悬架LQG控制器的设计 被引量：2

13

作者 陈丽静 《厦门理工学院学报》 2017年第5期12-16,共5页

采用合适种群规模遗传算法,寻求在一定范围内满足车身垂向加速度、轮胎垂向变形量、悬架动挠度均方根值相对于被动悬架都降低的最优加权系数,设计了基于遗传算法的汽车主动悬架线性LQG控制器。Matlab/Simulink仿真实验表明:采用合适种... 采用合适种群规模遗传算法,寻求在一定范围内满足车身垂向加速度、轮胎垂向变形量、悬架动挠度均方根值相对于被动悬架都降低的最优加权系数,设计了基于遗传算法的汽车主动悬架线性LQG控制器。Matlab/Simulink仿真实验表明:采用合适种群规模遗传算法选取最优加权系数的用时数只需常规编程的1.17%;采用最优加权系数的LQG控制器的汽车主动悬架,可以在不影响汽车操纵稳定性和悬架行程的前提下,很好地提高汽车的行驶平顺性。 展开更多

关键词 汽车主动悬架 LQG控制器 遗传算法 加权系数

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汽车主动悬架系统发展研究综述 被引量：3

14

作者 韩天龙 《机电产品开发与创新》 2012年第2期59-61,共3页

简要介绍了几种汽车主动悬架系统的特点,阐述了各种控制策略及其优缺点,最后提出了主动悬架系统研究开发几点建议。

关键词 汽车主动悬架系统 控制策略 发展现状 研究开发建议

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具有执行器容错的汽车主动悬架系统有限频率H∞控制 被引量：7

15

作者 郑晓园 张皓 +1 位作者 王祝萍 陈启军 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1136-1142,共7页

本文研究了一类具有执行器容错的主动悬架系统有限频率H_∞控制问题.运用广义的Kalman-Yakubovich-Popov(KYP)引理,设计了有限频率H_∞控制器.该控制器不仅能够最大程度地减少路面在4～8 Hz范围内对乘客的影响,还能够保证汽车的悬架行... 本文研究了一类具有执行器容错的主动悬架系统有限频率H_∞控制问题.运用广义的Kalman-Yakubovich-Popov(KYP)引理,设计了有限频率H_∞控制器.该控制器不仅能够最大程度地减少路面在4～8 Hz范围内对乘客的影响,还能够保证汽车的悬架行程和车轮的动静载之比在它们允许的范围内.因此所设计的有限频率H_∞控制器不仅能够保证汽车驾驶的舒适性还能够保证汽车驾驶的安全性.为了解决系统状态不完全可测的问题,本文采用了动态输出反馈控制器策略.除此之外,在控制器的设计过程中还考虑了主动悬架系统的参数不确定性以及执行器随机故障的现象.最后,本文基于四分之一汽车主动悬架系统验证了控制器的有效性. 展开更多

关键词 汽车主动悬架系统 广义Kalman-Yakubovich-Popov(KYP)引理 有限频域H∞控制器 动态输出反馈控制方法 执行器容错

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重型汽车主动悬架次优控制策略设计与分析 被引量：5

16

作者 李金辉 张柯柯 徐立友 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第13期141-147,共7页

为合理设计汽车主动悬架次优控制策略、探讨不同次优控制策略对重型汽车行驶性能的影响,建立了四自由度汽车-路面系统动力学模型,采用改进模糊层次分析法进行性能指标赋权,设计了主动悬架的次优控制器,以车身质心加速度和道路破坏系数... 为合理设计汽车主动悬架次优控制策略、探讨不同次优控制策略对重型汽车行驶性能的影响,建立了四自由度汽车-路面系统动力学模型,采用改进模糊层次分析法进行性能指标赋权,设计了主动悬架的次优控制器,以车身质心加速度和道路破坏系数的线性加权和为指标,对不同次优控制策略进行评价优选,在时频域范围内对比分析了被动、最优和次优控制悬架的行驶性能差异。结果表明,不同次优控制策略对汽车行驶平顺性和道路友好性的影响差异明显,综合考虑状态变量可测性及测试成本,对车身和车轴加速度测量、并进行一次积分处理的次优控制策略性能最优;合理设计的次优控制悬架性能与最优控制相当或接近,且优于被动悬架,具有更好的实用性。 展开更多

关键词 汽车主动悬架 次优控制 最优控制 行驶平顺性 道路友好性

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汽车主动悬架高精度数学模型的计算机仿真 被引量：2

17

作者 王绮茜 方昌林 《计算机仿真》 CSCD 2004年第1期111-113,共3页

由于车辆主动悬架在实际应用中存在一些问题 ,因此需要一个高精度的数学模型来真实地描述实际的系统。该文分别对两个 1/ 4车辆主动悬架系统的数学模型进行描述 ,并分别对整个悬架系统采用最优控制策略进行仿真 。

关键词 汽车主动悬架 高精度数学模型 计算机仿真 最优控制

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汽车主动悬架次优控制策略等效性研究 被引量：1

18

作者 鲁红伟 张志飞 +2 位作者 徐中明 谭侃伦 郑晓勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第23期316-324,共9页

相比于全状态反馈的悬架最优控制,非全状态反馈的次优控制在减少输入变量数的同时保持了相近的控制效果。对比了两种获得次优控制的方法,即最小范数法和双阻尼控制法,在保持与最优控制的等效性上的能力;通过综合考虑舒适性,悬架动挠度... 相比于全状态反馈的悬架最优控制,非全状态反馈的次优控制在减少输入变量数的同时保持了相近的控制效果。对比了两种获得次优控制的方法,即最小范数法和双阻尼控制法,在保持与最优控制的等效性上的能力;通过综合考虑舒适性,悬架动挠度和轮胎动载荷,在三种不同类型最优控制(I型LQR(linear quadratic regulator)控制、II型LQR控制和H∞控制)的合理参数范围内讨论次优控制策略的等效性,采用控制力相对差异来衡量次优控制对最优控制的等效程度。数值仿真结果表明,在合理控制参数范围内,双阻尼控制对LQR控制的等效程度更高,而最小优范数法获得的次优控制对H∞控制的等效程度更高。 展开更多

关键词 汽车主动悬架 次优控制 最小范数法 双阻尼控制

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基于作动器故障估计的汽车主动悬架容错控制研究 被引量：3

19

作者 高振刚 李晓雪 +1 位作者 曹宇 陆鹏 《内蒙古大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第5期533-541,共9页

针对汽车主动悬架作动器故障,提出了一种基于故障补偿思想的主动容错控制方法.建立了半车4自由度主动悬架模型及作动器故障悬架模型,以H∞加权输出反馈控制器作为主动悬架常规控制器,基于自适应观测器设计作动器在线故障估计器,并以此... 针对汽车主动悬架作动器故障,提出了一种基于故障补偿思想的主动容错控制方法.建立了半车4自由度主动悬架模型及作动器故障悬架模型,以H∞加权输出反馈控制器作为主动悬架常规控制器,基于自适应观测器设计作动器在线故障估计器,并以此为输入设计故障补偿器,由常规控制器和故障补偿器共同实现主动容错控制.仿真结果表明:设计的在线故障估计器可准确实时估计作动器常见故障的幅值,针对作动器增益及恒偏差故障引起的主动悬架性能下降,可在主动容错控制下使故障悬架性能经短暂时间后恢复至与正常悬架性能相接近的水平,进一步提升了车辆乘坐舒适性和可靠性. 展开更多

关键词 汽车主动悬架 作动器 故障估计 故障补偿 容错控制

原文传递

汽车主动悬架LQR控制器平顺性控制仿真 被引量：4

20

作者 龙金莲 张玉分 +1 位作者 卢家暄 王家忠 《计算机仿真》 北大核心 2018年第4期102-106,共5页

LQR控制器的汽车主动悬架中控制器的权重系数矩阵Q主要依靠计算机的不断计算或人员的先验知识来确定,难以得到全局最优的LQR控制器。因此,提出一种新的混合优化算法PSO-DE来优化系数矩阵Q,PSO-DE混合优化算法能够保持粒子多样性,同时还... LQR控制器的汽车主动悬架中控制器的权重系数矩阵Q主要依靠计算机的不断计算或人员的先验知识来确定,难以得到全局最优的LQR控制器。因此,提出一种新的混合优化算法PSO-DE来优化系数矩阵Q,PSO-DE混合优化算法能够保持粒子多样性,同时还可以对粒子群进行全局搜索以获得全局最优解。将混合优化算法PSO-DE-LQR与DE-LQR控制算法相比较,并结合某车参数在Simulink中建立混合型1/4悬架仿真模型。将被动悬架、DE-LQR主动悬架和混合优化算法PSO-DE-LQR主动悬架的车身加速度、悬架动行程及轮胎动位移三项性能指标的均方根值进行了对比分析。仿真结果表明,混合优化算法PSO-DE-LQR明显优于DE-LQR主动悬架和被动悬架,在很大程度上能减少路面冲击对车身振动的冲击,能显著地改善乘客乘坐的平顺性与驾驶员的操作稳定性。 展开更多

关键词 汽车主动悬架 线性二次型控制器 差分线性二次型算法 粒子群-差分混合优化算法

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