1-4車輛模型時滯非線性動力學(xué)性能分析及其控制研究.pdf

1、隨著計算機控制技術(shù)、控制理論，傳感測試技術(shù)的日臻完善，主動減振技術(shù)在航空航天、工程機械、車輛以及建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用愈加廣泛。然而，在實際應(yīng)用中，時滯現(xiàn)象不可避免地存在于各種控制系統(tǒng)當(dāng)中，時滯量雖然很小，但對控制系統(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)計包含時滯因素在內(nèi)的控制系統(tǒng)具有深刻的理論意義和實際應(yīng)用價值。本文將時滯減振控制引入到車輛控制理論中，研究了時滯因素在車輛減振工程中的應(yīng)用，其主要內(nèi)容如下：
　?。?）針對四

2、分之一車輛模型的非線性懸架引入時滯減振技術(shù)，對懸架主系統(tǒng)進行了減振控制。采用多尺度法研究時滯非線性懸架對振動的響應(yīng)，分析主系統(tǒng)共振時振幅與時滯量之間的關(guān)系，并對系統(tǒng)進行穩(wěn)定性分析。為了確定減振效果最優(yōu)的時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)進行優(yōu)化設(shè)計，獲得懸架系統(tǒng)最優(yōu)時滯反饋系數(shù)及時滯量，并在時域下進行仿真分析。研究結(jié)果表明，通過非線性和時滯反饋聯(lián)合控制能有效提高懸架系統(tǒng)的減振效果。
　?。?）針對具有時滯減振

3、控制的非線性懸架系統(tǒng)，通過數(shù)值仿真分析時滯和增益參數(shù)對系統(tǒng)動力學(xué)行為的影響，并對時滯減振系統(tǒng)的時滯和增益參數(shù)進行優(yōu)化，同時探討了時滯控制參數(shù)的變化對系統(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滯控制參數(shù)，可避免系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)混沌現(xiàn)象，改善系統(tǒng)的運行品質(zhì)，同時發(fā)現(xiàn)同一系統(tǒng)在不同時滯參數(shù)下其分岔形式以及通往混沌的形式具有多樣性。
　　（3）探索對車身時滯減振控制的試驗研究，并對試驗臺及其測控系統(tǒng)進行了設(shè)計。首先

4、對試驗臺的整體結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計，并根據(jù)控制需求，設(shè)計了電磁作動器，并進行仿真實驗，得出電磁作動器的力學(xué)性能參數(shù)。然后選擇合適的測量傳感器并設(shè)計測控電路和軟件控制模型，為進一步實驗做好了準(zhǔn)備。最終分別在階躍激勵和簡諧激勵下進行時滯控制的實驗，均取得了較好的減振效果，驗證了時滯控制對系統(tǒng)減振的效果。
　　本文的研究表明，時滯減振在車輛工程中有較好的應(yīng)用價值。雖然時滯可能會導(dǎo)致系統(tǒng)的動力學(xué)行為惡化，但通過合理地選擇時滯控制參數(shù)，可以起到抑