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基于路面等级识别的应急救援车主动悬挂控制策略及评价
| 论文题名： | 基于路面等级识别的应急救援车主动悬挂控制策略及评价 |
| 关键词： | 应急救援车;主动悬挂;路面等级识别;鲁棒控制 |
| 摘要： | 当前我国自然灾害多发，具有主动悬挂的应急救援车可根据路面状况实时调节悬挂作动器输出，抵消路面振动冲击，提高车辆行驶平顺性与操纵稳定性，因此研究在复杂路面行驶的应急救援车主动悬挂控制策略具有重要的理论意义与实用价值。 本文依托国家重点研发计划项目“高机动应急救援车辆（含消防车辆）专用底盘及悬挂关键技术研究”（项目编号：2016FYC0802902）。以主动悬挂系统为研究对象，将路面等级识别技术与主动悬挂控制结合，研究基于路面等级识别的应急救援车主动悬挂的控制策略及评价。 首先，设计ANFIS控制器以实现路面等级的识别。通过NARX神经网络建立路面不平度与车辆响应之间的关系，估计路面不平度的时域信息，计算时域信息的功率谱密度，取平滑处理后的路面功率谱特殊点的值输入到ANFIS控制器，实现路面等级的识别，并通过仿真验证了其识别准确性。其次，设计鲁棒控制器实现主动悬挂在不同路面等级的自适应调节。搭建基于LMI的H∞/广义H2输出反馈鲁棒控制器，选择H∞范数最小化车身加速度，同时利用广义H2范数描述系统的时域硬约束，将悬挂的动行程，轮胎的动载荷和作动器的作动力约束在限定的范围内，并通过仿真验证控制器的有效性。最后，进行实车场地试验，试验结果表明，水泥路面下鲁棒控制的主动悬挂系统相较于被动悬挂系统在车身垂向加速度、俯仰角加速度、侧倾角加速度分别降低了25.19%、18.67%、17.96%；相应的在沙土路面下分别降低了23.70%、16.82%、16.32%，证明了本文提出的控制策略有良好的控制效果。 |
| 作者： | 薛建磊 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 巩明德;李黎明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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