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磁流变半主动悬架模糊控制实现及鲁棒控制研究
| 论文题名： | 磁流变半主动悬架模糊控制实现及鲁棒控制研究 |
| 关键词： | 半主动悬架;磁流变减振器;阻尼器;鲁棒控制 |
| 摘要： | 为了改善车辆的乘坐舒适性、操纵稳定性和行驶安全性，人们提出了主动和半主动悬架，其中半主动悬架既克服了被动悬架的性能局限又克服了主动悬架的高成本、高能耗的缺点，已成为汽车界研究的热点。而在半主动悬架中，采用功能材料改变流体的粘性系数来连续地调节悬架的阻尼力，已受到人们越来越多的关注。本文基于磁流变液减振器来设计半主动悬架的控制策略，而且要求这种悬架在参数和外界干扰发生变化时仍保持良好的性能即要求悬架具有较高的鲁棒稳定性能，以及能更好地协调车辆性能。 第一，基于RD-1005-3型磁流变阻尼器外特性试验，设计了单质量磁流变半主动悬架模糊控制器，并简单介绍了模糊控制系统的硬件和软件设计。所设计的控制器是一个单片机控制系统。传感器接收到的车身加速度信号，经过电荷放大器放大，然后经A/D转换器转换为数字信号送给单片机，单片机经过运算发出指令，控制电流控制器来输出相应的电流到磁流变液减振器，进而改变流体的粘性系数，从而达到改变阻尼的目的。然后用所设计的模糊控制系统进行了台架试验，即采用白噪声激励模拟路面不平度输入，通过改变簧载质量和初始电流大小来改变悬架的某些参数进行鲁棒性试验分析，试验结果表明模糊控制磁流变半主动悬架降低了簧载质量垂直加速度，且表现了较好的鲁棒性能。 第二，进行了鲁棒控制策略探索。首先，针对试验台架的单质量磁流变半主动悬架模型，给出了H<,∞>控制器的求解方法，设计鲁棒H<,∞>控制器进行仿真分析，检验了鲁棒控制策略的可行性；然后，针对给定的双质量磁流变半主动悬架模型，初步建立了磁流变半主动悬架鲁棒控制系统，分析了加权系数对悬架鲁棒性能影响，进行了频域性能对比，进行了被动和半主动悬架的鲁棒性对比分析，最后，采用三角凸块输入、随机路面白噪声输入，进行了道路行驶仿真试验。结果表明H<,∞>控制半主动悬架，控制效果良好，具有良好的鲁棒稳定性，且较好地协调了车辆性能，从而完成了鲁棒控制在磁流变半主动悬架中应用的理论分析和时域仿真。 |
| 作者： | 王万同 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 周孔亢 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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