1-4車(chē)輛模型時(shí)滯非線性動(dòng)力學(xué)性能分析及其控制研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、控制理論，傳感測(cè)試技術(shù)的日臻完善，主動(dòng)減振技術(shù)在航空航天、工程機(jī)械、車(chē)輛以及建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用愈加廣泛。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，時(shí)滯現(xiàn)象不可避免地存在于各種控制系統(tǒng)當(dāng)中，時(shí)滯量雖然很小，但對(duì)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及控制性能產(chǎn)生一定的影響。因此，研究與設(shè)計(jì)包含時(shí)滯因素在內(nèi)的控制系統(tǒng)具有深刻的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文將時(shí)滯減振控制引入到車(chē)輛控制理論中，研究了時(shí)滯因素在車(chē)輛減振工程中的應(yīng)用，其主要內(nèi)容如下：
　?。?）針對(duì)四

2、分之一車(chē)輛模型的非線性懸架引入時(shí)滯減振技術(shù)，對(duì)懸架主系統(tǒng)進(jìn)行了減振控制。采用多尺度法研究時(shí)滯非線性懸架對(duì)振動(dòng)的響應(yīng)，分析主系統(tǒng)共振時(shí)振幅與時(shí)滯量之間的關(guān)系，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析。為了確定減振效果最優(yōu)的時(shí)滯和增益的取值范圍，以主系統(tǒng)振幅的均方根值作為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，獲得懸架系統(tǒng)最優(yōu)時(shí)滯反饋系數(shù)及時(shí)滯量，并在時(shí)域下進(jìn)行仿真分析。研究結(jié)果表明，通過(guò)非線性和時(shí)滯反饋聯(lián)合控制能有效提高懸架系統(tǒng)的減振效果。
　?。?）針對(duì)具有時(shí)滯減振

3、控制的非線性懸架系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)值仿真分析時(shí)滯和增益參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為的影響，并對(duì)時(shí)滯減振系統(tǒng)的時(shí)滯和增益參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)探討了時(shí)滯控制參數(shù)的變化對(duì)系統(tǒng)的局部分岔的影響以及通往混沌的道路。研究表明，選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)滯控制參數(shù)，可避免系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)混沌現(xiàn)象，改善系統(tǒng)的運(yùn)行品質(zhì)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)同一系統(tǒng)在不同時(shí)滯參數(shù)下其分岔形式以及通往混沌的形式具有多樣性。
　?。?）探索對(duì)車(chē)身時(shí)滯減振控制的試驗(yàn)研究，并對(duì)試驗(yàn)臺(tái)及其測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。首先

4、對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并根據(jù)控制需求，設(shè)計(jì)了電磁作動(dòng)器，并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，得出電磁作動(dòng)器的力學(xué)性能參數(shù)。然后選擇合適的測(cè)量傳感器并設(shè)計(jì)測(cè)控電路和軟件控制模型，為進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)做好了準(zhǔn)備。最終分別在階躍激勵(lì)和簡(jiǎn)諧激勵(lì)下進(jìn)行時(shí)滯控制的實(shí)驗(yàn)，均取得了較好的減振效果，驗(yàn)證了時(shí)滯控制對(duì)系統(tǒng)減振的效果。
　　本文的研究表明，時(shí)滯減振在車(chē)輛工程中有較好的應(yīng)用價(jià)值。雖然時(shí)滯可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為惡化，但通過(guò)合理地選擇時(shí)滯控制參數(shù)，可以起到抑