文献综述-汽车半主动悬架系统的研究
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汽车半主动悬架系统的研究现状与发展[摘要] 文阐述了半主动悬架的产生及发展,着重论述半主动悬架的控制方法,探讨该技术存在的问题今后研究的方向。
[关键词]半主动悬架主动悬架控制发展前言现代汽车正朝者多目标综合控制和智能化控制的方向发展。
悬架系统智能化解决了传统被动悬架存在的舒适性和稳定性不能兼顾的问题,代表了悬架系统发展的方向。
国外在60年代提出了主动悬架,主动悬架采用有源可控元件组成闭环系统,能获得一个优质的隔振系统,使悬架始终处于最佳减振状态。
但要由外部提供较大的控制能量、结构复杂、造价昂贵使其广泛应用受到很大限制。
半主动悬架是1974年由美国加州大学戴维斯分校机械工程系d.e.karnopp教授等提出的一种半主动隔振方案在车辆上的实现。
采用无源但可控的阻尼器在工作中消耗能量小,控制易于实现,造价低,并且性能接近主动悬架,因而得到广泛重视。
1、半主动悬架的控制从控制形式上看,有连续变化阻尼(阻尼力无级可调)的半主动悬架系统和开关式(阻尼力有级可调)半主动悬架系统,前者又称为主动阻尼控制系统,后者又称为半主动阻尼控制系统。
连续变化阻尼的半主动悬架在控制作用下,其阻尼力可以在最小值与最大值之间连续调节。
研究表明:只要合适选择控制逻辑,半主动悬架就几乎可以达到像主动悬架一样的阻尼调节范围(如图1-1)。
但其控制方法和控制系统较为复杂。
开关式半主动悬架系统的减振器采用较为简单的方式,控制方法大为简化,同时也降低了控制系统的复杂性。
通常半主动阻尼控制是根据不同的路面条件和不同的行驶要求,实现阻尼的软、硬两种工况或软、中、硬三种工况有级转换。
开关式悬架系统的性能低于连续变化阻尼的方式。
(a) 被动悬架; (b) 有级半主动悬架; (c) 无级半主动悬架; (d) 主动悬架由于悬架系统是很复杂的非线性系统,因此,基于模型的线性反馈控制是不适用的。
目前,基于现代控制理论的发展,半主动悬架控制系统的研究主要有以下几个方面。
西南科技大学毕业设计(论文)开题报告参考文献:1:汽车半主动悬架系统研究进展2:车辆半主动悬架的发展状况3:HOLDMANN P,MICHAEL H.Possibilities to improve the ride and handling performance of delivery trucks by modern mechatronic systerms [J].JSAE Review,1999,20:5052510.4:刘飞,陈龙,薛念文,等。
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可切换半主动悬架的一种自适应控制策略[J]。
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二、主要研究(设计)内容、研究(设计)思想及工作方法或工作流程1. 研究(设计)内容:本课题主要是建立了车辆半主动悬架1/4模型,设计了半主动悬架台架试验系统,对不同的路面输入进行了仿真和试验研究。
结果表明:建立的物理模型正确,试验系统稳定可靠,为半主动悬架及控制系统的进一步研究奠定了基础。
具体如下:2. 主要设计思路:车辆悬架是车辆的重要组成之一,它直接影响着车辆的乘坐舒适性、操纵稳定性等。
传统的被动悬架系统因其结构参数无法随外界条件变化而大大限制了悬架性能的改善。
全主动悬架系统虽然克服了被动悬架系统的缺陷,但是由于其制造和使用成本高昂,到目前为止尚未得到广泛应用.半主动悬架系统介于被动悬架系统和全主动悬架系统之间,既克服了被动悬架系统的缺陷,又降低了实现的成本,因而有着很高的研究价值和广阔的应用前景。
汽车半主动悬架系统发展状况汽车半主动悬架系统是一种能够根据路况和驾驶条件实时调节汽车悬挂刚度和阻尼的系统。
它通过传感器和控制器来感知和分析路面情况和驾驶行为,并根据其结果调整悬挂系统的工作参数,提供更加舒适和稳定的行驶体验。
随着汽车科技的迅速发展,半主动悬架系统也在不断改进和创新,以满足消费者对驾驶舒适性和乘坐稳定性的需求。
半主动悬架系统的发展可以追溯到上世纪80年代末,当时意大利车企飞雅特(Fiat)率先推出了全欧最早一款配备半主动悬挂系统的车型,飞利浦埃瑟仪(Tipo)。
这款车使用了一套由飞雅特和意大利电子公司飞利浦(Philips)共同开发的电磁可变阻尼悬挂系统,它可以根据驾驶环境调整阻尼力度,提供更好的悬挂调节性能和驾驶舒适性。
在那之后,诸多汽车制造商纷纷加入到半主动悬架系统的研发和商用中。
1991年,奔驰推出了搭载半主动悬挂系统的奔驰600SEC(W140)车型,它使用了一套由车载传感器和电子控制器组成的系统,通过监测车辆姿态和路面情况来实时调节悬挂系统的工作状态,以提供更好的行驶稳定性和驾乘舒适性。
随着计算机技术和传感器技术的不断进步,半主动悬架系统的性能和功能也得到了极大的提升。
目前,许多车型都配备了传感器和控制器,能够实时监测和分析车辆的姿态、速度、加速度以及路面的起伏和变化。
在这些数据的基础上,系统可以实时调节悬挂刚度和阻尼,提供更加舒适和稳定的驾乘体验。
此外,半主动悬架系统还引入了许多新的技术和特性,例如主动悬挂,主动平衡系统等。
主动悬挂是指系统可以主动调节车身高度和悬挂刚度,以适应不同的驾驶条件和车辆负载。
主动平衡系统是一种在车辆转弯时可以根据车辆姿态进行动态调节的悬挂系统,可以提供更好的操控性和悬挂舒适性。
总体来说,半主动悬架系统在汽车行业的发展前景非常广阔。
随着科技的不断进步和创新,我们可以期待未来的半主动悬架系统在性能、功能和实用性方面的更大突破。
这将为驾驶者提供更加舒适和稳定的驾乘体验,并促进汽车工业的可持续发展。
《磁流变半主动悬架控制策略研究》一、引言随着汽车工业的快速发展,人们对汽车乘坐舒适性和行驶稳定性的要求越来越高。
悬架系统作为汽车的重要组成部分,其性能直接影响到整车的驾驶体验。
磁流变半主动悬架作为一种新型的悬架技术,具有优良的减振性能和适应性,成为了当前研究的热点。
本文旨在研究磁流变半主动悬架的控制策略,以提高汽车的行驶性能和乘坐舒适性。
二、磁流变半主动悬架技术概述磁流变半主动悬架是一种利用磁流变液体的可调阻尼特性来实现悬架阻尼可调的悬架系统。
它通过改变磁流变液的阻尼系数,实现对悬架阻尼的实时调整,从而提高车辆的行驶性能和乘坐舒适性。
磁流变半主动悬架具有结构简单、阻尼可调、响应速度快等优点,成为了现代汽车悬架技术的研究热点。
三、磁流变半主动悬架控制策略研究3.1 控制策略概述磁流变半主动悬架的控制策略是决定其性能的关键因素。
目前,常见的控制策略包括天棚阻尼控制策略、预瞄天棚阻尼控制策略、模糊控制策略等。
这些控制策略各有优缺点,需要根据不同的应用场景和需求进行选择和优化。
3.2 天棚阻尼控制策略天棚阻尼控制策略是一种基于速度反馈的控制策略,其基本思想是模拟天棚阻尼的效果,通过速度传感器实时检测车身的速度,并根据设定的阻尼系数计算出所需的阻尼力。
该策略具有结构简单、响应速度快等优点,但对于复杂路况和多种工况的适应性有待提高。
3.3 预瞄天棚阻尼控制策略预瞄天棚阻尼控制策略是在天棚阻尼控制策略的基础上,引入了预瞄功能。
通过预知未来路况信息,提前调整悬架的阻尼力,从而提高车辆的行驶稳定性和乘坐舒适性。
该策略具有较好的适应性和鲁棒性,但需要高精度的预瞄算法和传感器支持。
3.4 模糊控制策略模糊控制策略是一种基于模糊逻辑的控制策略,其基本思想是通过建立模糊规则库和模糊推理机制,实现对复杂系统的高效控制。
在磁流变半主动悬架控制中,模糊控制策略可以根据实时路况和车辆状态信息,自动调整阻尼系数和悬架刚度,实现最优的减振效果。
车辆半主动悬架最优控制方法研究车辆悬架是汽车重要的组成部分之一,其功能是支撑并缓解车身在路面行驶过程中的震动和冲击,提高行驶的稳定性和舒适性。
传统的悬架系统在一定程度上能够满足车辆的需求,但随着现代科技的不断发展,车辆悬架已经发展到了半主动悬架的阶段,能够更好地适应各种路况和驾驶需求。
半主动悬架是指车辆悬架系统能够通过传感器对车辆的运动状态进行实时监测,并对悬架的阻尼、弹性等参数进行调整,以实现优化的控制,提高车辆的操控性和舒适性。
半主动悬架的优点在于其能够根据路面情况和驾驶者的需求进行自动调节,从而达到最佳的悬架效果。
半主动悬架的最优控制方法是通过控制悬架阻尼和弹性参数来实现的。
这些参数的控制需要基于车辆的运动状态和路面情况进行实时调整。
具体来说,半主动悬架的最优控制方法包括以下几个方面:1.实时监测车辆状态和路面情况:半主动悬架系统需要通过传感器对车辆的运动状态和路面情况进行实时监测,包括车速、加速度、制动状态、路面起伏等参数。
2.悬架参数的自适应调整:根据车辆状态和路面情况的监测结果,半主动悬架系统需要对悬架的阻尼和弹性参数进行自适应调整,以达到最佳的悬架效果。
这需要先建立悬架系统的数学模型,然后通过模型预测来实现悬架参数的自适应调整。
3.控制策略的设计:半主动悬架系统需要设计合理的控制策略,以实现最优控制效果。
常用的控制策略包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
4.优化算法的应用:为了实现更好的最优控制效果,半主动悬架系统需要应用优化算法来优化控制策略。
常用的优化算法包括遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法等。
半主动悬架的最优控制方法需要通过实时监测车辆状态和路面情况,对悬架的阻尼和弹性参数进行自适应调整,设计合理的控制策略,应用优化算法等多个方面的综合考虑,才能够实现最佳的悬架效果,提高车辆的操控性和舒适性。
未来,随着科技的不断进步,半主动悬架的最优控制方法还将不断发展和完善。
汽车半主动悬架系统发展状况汽车半主动悬架系统发展状况1 前言基于经典隔振理论的传统被动悬架系统无须外部能量输入,结构简单,因而获得广泛应用,但其只是一种优化折衷方案,不能适应变化的行驶工况和任意道路激励。
主动悬架是一种具有作功能力的悬架,在提高系统性能上具有较大的潜力[1],但能量消耗大、液压装置噪声大、成本高、结构复杂,到目前为止,仅有少数几种主动悬架系统成为商业化产品[2],限于装载在一些排量较大的高档车型上。
半主动悬架系统输入少量的调节能量来局部改变悬架系统的动特性(刚度或阻尼系数),结构简单、可靠性高,因系统动特性变化很小,仅消耗振动能量,故稳定性好,而减小振动的能力几乎和主动悬架一样[3](见表1)。
半主动悬架系统所涉及的关键技术是设计并实现可控制减振环节和控制策略,这并不比主动控制简单,有时甚至更加复杂[4],故而汽车半主动控制悬架系统已成为当今国内外学者和生产商研究和开发的热点。
表1 悬架系统分类注:fB 为簧上质量的固有振动频率;fW为簧下质量的固有振动频率;△z为相对位移2 半主动悬架系统的产生和发展2.1 发展简况半主动悬架的概念首先由Crosby和Karnopp于1973年提出,Karnopp还提出天棚阻尼控制模型和实现方法[5]。
直到20世纪80年代初期才有试验性的产品问世,但它投入应用的速度比主动悬架快得多。
随着电子技术和计算机技术的发展,半主动悬架逐步从实验室走向工厂。
1975年,Margolis等人提出了“开关”控制的半主动悬架,1983年日本丰田汽车公司开发了具有3种减振工况的“开关”式半主动悬架,并应用于T oyota Soarer 280GT型轿车上。
1986年,Kim Brough在半主动悬架控制方法中引入了Lyapunov方法,改进了控制算法的稳定性。
1988年日本日产公司首次将“声纳”式半主动悬架系统应用于Maximas轿车上,它可预测路面信息,悬架减振器有“柔和”、“适中”和“稳定”3种选择状态。
基于磁流变阻尼器的汽车半主动悬架控制策略研究摘要:本文旨在研究基于磁流变阻尼器的汽车半主动悬架控制策略,探究其在汽车行驶中的稳定性和舒适性。
首先介绍了磁流变阻尼器的工作原理及其在汽车悬架系统中的应用,进一步分析了传统悬架系统的不足之处。
接下来,提出了基于磁流变阻尼器的半主动悬架控制策略——基于荷载反馈的控制策略和基于道路预测的控制策略,并分别进行仿真分析。
最后,通过实验验证了该半主动悬架控制策略在实际驾驶中的有效性和可行性。
关键词:磁流变阻尼器;汽车半主动悬架;荷载反馈控制;道路预测控制;仿真分析;实验验证。
一、绪论汽车行驶中,随着路面状态的不断变化,传统被动悬架系统无法满足不同路况下的需求,导致汽车行驶过程中的不稳定和不舒适,甚至危及行驶安全。
针对此问题,半主动悬架系统应运而生。
与传统被动悬架系统相比,半主动悬架系统能够根据路面状态的变化主动地调整阻尼力,从而提高汽车行驶的稳定性和舒适性。
其中,磁流变阻尼器作为半主动悬架系统的重要组成部分,具有优异的适应性和响应速度。
因此,基于磁流变阻尼器的半主动悬架控制策略备受关注,并取得了较好的应用效果。
二、磁流变阻尼器原理及其在汽车悬架系统中的应用磁流变阻尼器是一种利用磁场作用改变阻尼器阻尼特性的电液体阻尼器。
其主要由金属壳体、约束套、活塞、磁场线圈等部分组成。
在磁场的作用下,阻尼器内的电液体发生形变,从而改变阻尼器的阻尼特性。
磁流变阻尼器具有响应速度快、可调性强等优点,因此广泛应用于汽车悬架和减振系统中。
三、传统悬架系统的不足传统被动悬架系统仅通过弹簧和阻尼器来吸收汽车行驶中的震动,其阻尼特性通常是固定的,不能根据路面状态的变化进行调整。
这种悬架系统在路面起伏不平时,不能很好地满足行驶的需要,导致汽车行驶变得不稳定和不舒适。
因此,需要寻求一种新的悬架控制策略来改善这一问题。
四、基于磁流变阻尼器的半主动悬架控制策略半主动悬架控制技术通过调整磁流变阻尼器的阻尼特性,适应不同路况,实现汽车行驶时的平稳性和舒适性。
发动机主动悬置及半主动悬置系统研究综述作者:孙占红李富和来源:《智富时代》2017年第11期【摘要】理想的发动机悬置系统应在发动机转速范围内有效地隔离因发动机干扰力所引起的发动机振动,并防止发动机因路面激励作用而发生的振动。
这表明发动机悬置的动态特性和阻尼应具有频变特性和幅变特性。
发动机悬置系统的发展大多集中于提高频变特性和幅变性能。
半主动技术通常用来进一步提高被动式液压悬置的性能,使它们更可调;发动机主动悬置系统在低频时具有大的刚度而在高频时具有小刚度,这样能有效地隔离振动。
【关键词】发动机悬置;主动悬置;半主动悬置一、引言一般来说,车辆悬置系统包括发动机和几个与车架相连的悬置。
现代发动机悬置已经成功地将驾驶员和乘客与发动机引起的噪声和振动隔离。
尽管如此,仍然有必要进一步提高发动悬置系统的性能。
被动式液压悬置不能解决车辆工作过程产生的所有问题。
虽然当受到简单正弦激励时,普通解耦式液压悬置表现出了优良的性能,但由于解耦器的非线性,这类悬置对叠加的激励输入并不起作用。
为了解决被动式液压悬置的一些问题并改进他们的动态性能,半主动式液压悬置和主动式液压悬置控制技术已经在发动机悬置设计中得到应用。
在半主动控制方面,通过控制一个或更多的系统参数来调整系统的动态响应。
在更多情况下,半主动振动控制的基本观念是通过改变发动机悬置的动态特性(如阻尼)来衰减振动的能量。
这个方案常常在开环系统中实现,一旦能量被衰减后就不再存在稳定性的问题。
在另一方面,在主动控制中,执行机构产生的控制力抑制了扰动力向系统的传递。
换言之,就是提供一个主动的能量源持续地抵消目标能量源,此方案常在闭环系统中应用。
二、半主动悬置采用半主动控制机理的发动机悬置叫做半主动发动机悬置。
半主动控制能通过控制系统参数来改变系统的动态响应。
半主动发动机悬置能够控制的系统参数是弹性刚度和阻尼。
在半主动液压悬置系统中,通过分别改变液体内射压力和节流孔大小来改变系统的动态刚度和阻尼,以此来达到控制系统共振频率的目的。
汽车半主动悬架系统减震性能研究的文献综述 【摘要】:本文对汽车半主动悬架的作用和分类进行了简要介绍,结合国内外最新研究成果,重点对半主动悬架的控制方法和控制策略进行了综述,并对其研究与发展趋势进行了探讨。
【关键词】:半主动悬架,控制方法,控制策略
Review on Vibration Reduction Performance of Semi-active Suspension Pan Kexian 1100103005 【ABSTRACT】:the functions and kings of semi-active suspension were simply introduced. On the basis of the latest research achievements, review of control method and control strategies of semi-active suspension were emphasized,and the current development of semi-active suspension was discussed.
【KEYWORDS】:Semi-active suspension;Control method,Control strategy
一、前言[1][2] 车辆的悬架装置是弹性连接车身和车轮之间全部零件和部件的总称。悬架装置主要由弹性元件、减振器和导向机构组成。它是车辆的重要装置之一,其主要功用有三个: 1、抑制、缓和由不平路面引起的振动和冲击,以保证车辆的正常行驶; 2、传递作用在车轮和车架(或车身) 之间的一切力和力矩; 3、保证车轮和车身之间有确定的运动关系,使汽车有良好的驾驶性能。 悬架系统减振效果对车辆行驶的平顺性、操纵的稳定性和通过性等多种使用性能有着很大的影响。理想的悬架要求在不同的形式条件下,对乘坐舒适性和形式安全性能提供最佳匹配。 根据其减振控制方式的不同,可分为被动悬架、主动悬架和半主动悬架。 半主动悬架由参数可变的弹簧和减振器组成。其基本工作原理是根据簧载质量和非簧载质量的振动情况,按照一定的控制规律改变弹簧的刚度系数或减振器的阻尼力,以达到较好的减振效果。美国加州大学戴维斯分校的D.A.Crosby和D.C Kamopp于1973年首先提出了半主动悬架的概念并基于此进行了大量研究,通过输入少量控制能量来调节减振器的液力阻尼,改善悬架的振动特性。1976年,Hubbard提出改变弹簧刚度构成的半主动悬架,其刚度的改变可通过切换空气弹簧来实现,与机械弹簧相比,空气弹簧存在更多的优势。1984年日产公司研制出一种声纳式半主动悬架,它能通过声纳装置预测前方路面信息,及时调整悬架减振器的状态。l994年,Prinkos等人使用电流变液体和磁流变液体作为工作介质,研究出新型半主动悬架系统。Delphi公司则采用磁流变液体作为减振液,研发出响应速度更快的MagneRide半主动悬架,使减振器的反应速度至少增快5倍,从而提高了汽车的乘坐舒适性和行驶安全性。 半主动悬架可分为可切换半主动悬架和连续可调半主动悬架,可切换半主动悬架的阻尼系数只能取几个离散的阻尼值,而连续可调半主动悬架的阻尼系数在一定的范围内可连续变化,其减振性能优于可切换半主动悬架。 半主动悬架是今后悬架发展的方向,有着极其广泛的应用前景。 二、汽车半主动悬架的控制方法 半主动悬架一般根据汽车的振动加速度、悬架动行程、减振器的温度、路面状况等实时地改变弹簧的刚度系数或减振器的阻尼系数,其控制的方法有以下几种。 2.1、节流孔径调节 通过步进电机驱动减振器的阀杆,连续调节减振器节流阀的通流面积来改变阻尼,节流阀可采用电磁阀或其它形式的驱动阀来实现。这类减振器的主要问题是节流阀结构复杂,制造成本高。[3] 2.2、减振液粘性调节 使用黏度连续可调的电流变或磁流变液体作为减振液,通过改变电场强度或磁场强度来改变液压油的黏度从而实现阻尼无级变化,响应速度快,通过对外加磁场强度的控制,可以在毫秒级时间内改变液流的流变特性,使其由液态变成半固态。而在屈服应力、温度范围、塑性粘度和稳定性等性能方面,磁流变液体强于电流变液体。而且磁流变阻尼器具有出力大、调节范围宽、温度适应性强、响应速度快、能耗低等特点,因此,使用磁流变液体作为减振液的阻尼器是当前的研究热点。 国外,在凯迪拉克、奥迪等轿车上已有使用称为”MagneRide”的磁变流液减振器。在国内研究的热点也集中在磁流变液体减振器上,合肥工业大学机械与汽车工程学、吉林大学测试科学实验中心、汽车动态模拟国家重点实验、重庆大学机械传动国家重点实验室等都有此类研究。但是国内研究的磁流变液体材料比国外的略有不足,稳定度不高。这也是作为减振器的必须要考虑的问题。[4][5] 2.3、仿生原理[6] 根据鸟禽脖颈的生物原理而成,鸟禽脖颈由若干段圆柱状骨骼串联而成,其生理结构保证脖颈可以弯曲或伸长,以调节鸟禽头部的高度。只要移动距离不超出脖颈总长, 鸟禽总能通过弯曲或伸长脖颈, 始终使头部高度位置基本保持不变。若将鸟禽身体看作汽车车轮, 鸟禽头部看作汽车车身,则结果是车轮上下跳动,而车身高度基本保持一致。根据此现象可仿生应用于汽车减振装置。 2.4、带有记忆的合金弹簧[7] 带有记忆合金弹簧的汽车半主动悬架则从调节减振器的刚度系数入手,使用带有记忆的合金弹簧作为弹性元件,目的是改变系统的弹性特性,这种半主动悬架具有更换元件方便的优势。 三、半主动悬架控制策略
近年来,国内外学者对半主动悬架控制方法进行了大量的研究,控制方法几乎涉及到所有的控制理论的所有分支,许多控制方法如天棚阻尼控制、PID控制、最优控制、自适应控制、神经网络控制、滑模变结构控制、模糊控制等在半主动悬架上得到了应用。 3.1、天棚阻尼控制 天棚阻尼控制方法是最早提出的控制方法。该控制方法是由美国D.KARNOPP教授提出,在早期的半主动悬架上得到了广泛应用,即设想系统中车体与某“固定天棚”之间存在一个虚拟惯性阻尼器。其控制原理是,根据簧载质量的速度响应等反馈信号,按照一定的控制规律调节可调阻尼器的阻尼系数。这种控制方式是目前研究较多且有效的。 同济大学的汽车学院的赵治国等针对passat b5轿车前悬架研制了天棚鹏阻尼控制带磁流变液的班主动悬架减振器模型,使得汽车乘坐舒适性改善大于10%[4]。但天棚阻尼控制只解决了悬架系统的舒适性而没有很好解决操纵稳定性问题。因此,目前研究的重点是改进型的天棚阻尼控制方法。 3.2、最优控制 最优控制是一种理论上最成熟、应用最广泛的控制方式,它一般可分为线性最优控制、最优预测控制和H∞最优控制。线性最优控制方法在系统建模时,忽略了高阶动态环节,如车架、轮胎的高阶模态以及减振器、传感器的动态特性等,所得到的控制参数是根据确定的系统参数计算出来的,仅对理想的数学模型保证预期的性能,用得较少。H∞最优控制是在闭环系统各回路稳定的条件下,相对于噪声干扰的输出取极小值的一种最优控制方式,在车身质量、轮胎刚度、减振阻尼系统、车辆结构等存在不确定变化误差时,采用H∞最优控制可使车辆悬架系统的减振控制具有较强的鲁棒性。[7] 湖南大学力学与航空航天学院利用最优控制理论结合磁流变液体调节实现半主动悬架的控制。 3.3、自适应控制 自适应控制具有参数辨识功能,能适应悬架载荷和元件特性的变化,自动调整控制参数,保持其性能最优。应用于车辆悬架系统自适应控制方法主要有模型参考自适应控制和自校正控制两类,其中自校正控制是目前应用较广的一类。采用自适应控制的车辆悬架阻尼减振系统能改善车辆的行驶特性,在德国大众汽车公司的底盘得到了应用。国内北京理工大学也有研究。[10]
3.4、预测控制 车辆悬架系统的预测控制是指通过传感器,将车辆前方路面信息预先传给悬架装置,使参数的调节与实际需求同步。预测控制可以通过某种方法提前测得前方路况的信息,使得控制系统有足够的时间采取措施。预测控制可以分为两类:一是用前轮悬架的状态信息对后轮悬架进行预测控制;二是测量车辆行驶过程中前方道路的状态信息,以此信息来对前后轮悬架进行预测控制。采用预测控制的关键是要获得具有一定精度、不受干扰和反映路面真实情况的信息。传感器的精度、速度影响较大,而且由于车辆参数的时变性和非线性对系统性能的影响,使得具有预测控制性能的半主动悬架研究具有一定困难。[1]
3.5、模糊控制 自20世纪90年代以来,模糊控制被应用到汽车半主动悬架系统的控制中。在控制过程中,首先要把由各传感器测出的精确量转化成为适于模糊运算的模糊量,然后将这些量在模糊控制器中加以运算,最后再将运算结果中的模糊量转化为精确量,以便对各执行器进行具体的操作控制。日本德芳大学芳村敏夫教授把模糊控制理论应用于汽车悬架半主动和主动控制系统,采用模糊推理,计算机模拟分析来控制车身的的垂直振动和俯仰振动,其结果证实了采用模糊控制的有效性。北京科技大学机械工程学院基于双模糊控制器对半主动悬架进行仿真研究。[11] 与传统控制相比,其系统的鲁棒性好,尤其适用于非线性、时变和滞后系统。由于车辆的部分参数经常变化以及在不同道路条件下行驶等特点,模糊控制尤为使用。但模糊控制器的稳定性只通过一些模拟过程测试,控制对象没有精确的数学模型,与人的智能行为相似,判断其稳定性的标准还不存在。因此,模糊控制方法在半主动悬架控制系统中应用从理论上无法判定。