整車懸架振動智能半主動控制研究.pdf

1、近年來，磁流變阻尼技術由于響應快、功耗少、成本低和容錯性好，在車輛懸架振動控制領域已展示其應用前景。目前，針對整車懸架研究該技術的工作還很少，特別是整車懸架的智能控制方面的研究還很少見。因此，本文以安裝四個磁流變阻尼器的整車懸架為研究對象，探索以神經模糊控制為主要特征的智能控制策略。本文主要學術貢獻如下： (1)通過Lagrange方法對整車半主動懸架建模，并進行動力學分析?；陔S機相位生成平穩(wěn)隨機路面激勵，證明了車輛變速工況

2、下的隨機路面激勵譜為均勻調制演變功率譜。 (2)系統(tǒng)研究了磁流變阻尼器的智能辨識問題。提出磁流變阻尼器逆模型的模糊辨識方法，即單級ANFIS方法。在此基礎上提出磁流變阻尼器的遞階模糊辨識，并將遞階ANFIS模糊系統(tǒng)用于正模型和逆模型的智能辨識。提出了一種確定初始值的方法，適合于非中間變量參數和中間變量參數賦值。此外，引入神經網絡中的動量法，構造動量遞階ANFIS。這幾種方法均取得了比較好的辨識結果，并且可應用于其它磁流變阻尼器

3、的系統(tǒng)辨識。 (3)針對線性整車懸架系統(tǒng)的控制問題。提出兩層遞階控制方法，該方法將整車懸架控制和磁流變阻尼器的控制分開考慮，頂層全面考慮整車懸架系統(tǒng)的各種控制目標，通過隨機最優(yōu)控制(LQG)產生磁流變阻尼器的所需控制力，然后由底層的磁流變阻尼器模糊控制器來逼近所需控制力。另外，將經過遞階模糊辨識的磁流變阻尼器逆模型用于產生控制電壓，從而產生所需要的控制力。該方法可以對整車懸架提供全面有效的控制。 (4)針對非線性整車

4、懸架，提出分散模糊控制方法。該方法將多輸入多輸出的非線性系統(tǒng)經過輸出解耦變換，簡化成四個單輸入單輸出的子系統(tǒng)，通過分別對單級ANFIS模糊系統(tǒng)的離線辨識和在線調整相結合，產生四個磁流變阻尼器所需要的控制電壓，以此對非線性整車懸架系統(tǒng)的實施智能控制。 (5)針對非線性整車懸架，提出多級遞階模糊控制方法。該方法把多輸入多輸出的非線性整車懸架控制器簡化成四個多輸入單輸出子系統(tǒng)，將已經成功用于磁流變阻尼器智能辨識的遞階模糊系統(tǒng)推廣成為

5、多級遞階模糊系統(tǒng)，并引入到非線性整車懸架控制中，從而構成了整車懸架的多級遞階模糊控制。結果表明，這種方法可以得到比分散模糊控制更好的控制效果，但需要付出更多的時間。 (6)對于在平穩(wěn)隨機路面上非勻速行駛的車輛，探索了整車半主動懸架的模糊控制問題。針對控制系統(tǒng)的多輸出，提出綜合誤差法，并且和分散模糊控制相結合應用到整車懸架控制中。為了改進控制效果，引入動量ANFIS利用以往參數信息進行在線調整，這種動量分散模糊控制可以有效地抑制