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基于多智能体理论的横向互联空气悬架协同控制研究
| 论文题名： | 基于多智能体理论的横向互联空气悬架协同控制研究 |
| 关键词： | 汽车空气悬架;协同控制;多智能体;动力学模型 |
| 摘要： | 空气悬架具有良好的变刚度特性和车身高度可调的优点，在车辆领域应用日益广泛。横向互联空气悬架作为空气悬架衍生结构之一，具备更为优良的隔振、消扭能力，能够进一步提升车辆的行驶平顺性与操纵稳定性。车身高度和互联状态作为横向互联空气悬架的可控单元，倍受国内外学者的关注。通过调整车身高度可改善车辆通过性与操纵稳定性，调整互联状态可提升车辆行驶平顺性。但多可控单元也带来了更多的耦合冲突问题，如何达成横向互联空气悬架中车身高度和互联状态间的协调是本文的研究重点。本文在深入分析国内外研究不足的基础上以横向互联空气悬架为研究对象，对其协同控制展开研究。 首先，基于热力学以及流体力学理论建立了横向互联空气弹簧系统模型。以试验样车实际结构为参考，基于车辆动力学理论建立了非独立悬架七自由度整车动力学模型。为完善仿真模型参数，设计了空气弹簧特性试验。基于Arduino电子原型平台构建了试验样车信息采集系统，并进行实车试验验证了仿真模型的准确性。 其次，结合智能体理论构建了车身高度控制智能体和互联状态控制智能体。依托过程推理系统模型框架详细描述了目标车身高度与滞回区间的选择过程，并在智能体解释器中引入强化学习算法提高了智能体的在线学习能力。通过设计不同的仿真工况证明了智能体学习行为的有效性和学习成果的适用性。仿真结果表明，车身高度控制智能体控制提升了车辆操纵稳定性，互联状态控制智能体控制提升了车辆行驶平顺性。 最后，基于多智能体理论，为协调车身高度与互联状态间的耦合冲突问题，建立横向互联空气悬架多智能体协同控制系统。在协同控制系统中，通过支配智能体计算智能体支配目标，制定智能体协同控制策略。车身高度控制智能体和互联状态控制智能体通过调整各自控制的电磁阀状态，完成支配智能体发布的支配目标。通过智能体间相互合作，优化车身高度与互联状态间耦合冲突，提升车辆综合性能。在MATLAB/Simulink环境下建立系统模型并进行仿真分析。仿真结果表明：在所建多智能体协同控制系统控制下车辆的行驶平顺性与操纵稳定性都有明显提升。 |
| 作者： | 沈安诚 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 李仲兴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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