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含分数阶导数的车身时滞减振控制研究
| 论文题名： | 含分数阶导数的车身时滞减振控制研究 |
| 关键词： | 汽车车身;傅里叶变换;优化分析;分数阶导数;时滞减振 |
| 摘要： | 随着人们的安全意识和对车辆的舒适性要求越来越高，加之现代控制技术和计算机技术的日益完善并广泛应用到车辆工程，在很大程度上推动了悬架系统的快速发展。控制策略先进、执行效率高的悬架系统不断被研发出来。近年来，时滞现象对振动系统动力学特性的影响得到了人们的关注和研究。分数阶微积分理论在许多应用领域中取得成果给车辆系统的减振研究带来新的思路。本文将分数阶微积分理论和时滞减振技术联合引入到车辆悬架控制系统中，研究车辆悬架的减振性能。 首先，本文对分数阶微积分理论的相关知识进行简要总结，着重介绍分数阶微分算子的数字实现方法，为之后的分数阶系统仿真做好准备。 其次，在1/4车辆悬架中引入时滞反馈控制，研究时滞减振技术对悬架动力学系统振动的影响。针对系统的稳定性问题利用稳定性切换法进行分析。通过傅里叶变换在频域内建立减振目标函数。借助 MATLAB软件优化分析目标函数，确定优化控制参数，并将不同的状态反馈作比较，在不同路面激励下的仿真结果表明时滞减振效果良好。 最后，将含有分数阶导数的时滞反馈控制联合加入到1/4车辆模型，针对系统的稳定性问题利用稳定性切换法进行分析，在频域范围内根据车辆平顺性指标建立加权目标函数并优化分析。仿真结果表明将分数阶导数和时滞应用到悬架系统中可以取得良好的减振效果。对半车模型的仿真结果也表明基于分数阶导数的时滞控制技术能有效改善悬架性能。 本文的研究结果表明，将含分数阶导数的时滞减振技术应用到车辆悬架系统中，能较好的减小车身振动，提高车辆的平顺性。本文的研究内容为车辆悬架的主动控制提供理论参考。 |
| 作者： | 朱坤 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 任传波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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