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《重庆大学》 2006年
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汽车磁流变半主动悬架仿人智能控制研究

董小闵  
【摘要】: 随着高速公路网的大量建设,车速不断提高,人们对汽车的舒适性和安全性提出了更高的要求。悬架作为影响汽车性能的关键部件,采用能够根据路面情况和车辆运行工况进行实时控制的智能悬架是提高汽车性能的一条重要途径。基于磁流变技术的半主动悬架由于响应快,动态范围宽,功耗低,结构简单,成为了目前智能悬架的研究热点。磁流变阻尼器的研制和半主动控制策略的设计是磁流变半主动悬架的两项关键技术,随着磁流变阻尼器研制水平的不断推进,控制策略的设计与实现将成为磁流变悬架性能最终能否充分体现的关键因素。由于磁流变悬架是一个存在有不确定性、时滞的复杂非线性动力学系统,控制策略的设计极富挑战性,先前的一些半主动控制算法针对具体问题的特征,虽然都取得了一定的控制效果,但仍然存在局限性,较少从整车的角度对悬架进行协调解耦控制。基于此,本文以“仿人”,“仿生”为指导思想,以安装四支磁流变阻尼器的某国产轿车为研究对象,基于动觉智能图式仿人智能控制理论,运用理论分析、数值仿真和道路试验的方法,对磁流变悬架的建模,控制系统的设计与实现进行了研究,主要进行了以下研究工作: (1)建立了悬架的整车非线性动力学模型,对悬架动力学特性和模型误差进行了研究。整车动力学模型中磁流变阻尼器具有非线性特性;通过试验的方法测试了一些模型参数;研究了阻尼不断变化对悬架传递特性的影响;利用道路测试结果研究了整车悬架动力学模型的误差,分析了误差产生的原因,为控制算法的设计奠定了基础。 (2)对磁流变减振器的工作特性进行了测试,建立了一种精确的磁流变阻尼器控制模型。根据汽车悬架减振器的标准和轿车的技术条件,利用电液伺服系统对阻尼器的示功特性、速度特性以及动态响应进行了测试,分析了磁流变阻尼器的工作特性;针对目前磁流变阻尼器控制模型存在的问题,建立了一种基于测试数据的简单、高精度的磁流变阻尼器控制模型。 (3)基于整车动力学模型,提出了一种分姿态协调控制的仿人智能控制方法,设计了具有分层递阶的、多模态多控制器的仿人智能控制器。通过对复杂任务的分解,提出将汽车的运动姿态划分为八种进行分姿态协调解耦控制,分别设计了运行控制级和参数校正级。在运行控制级,设计了由八个动觉智能图式组成的图式群,直接对磁流变悬架进行分姿态协调解耦控制;在参数校正级,通过在线调节控制参数,算法具有较强的自适应性;最后运用混合田口遗传算法实现了对仿人智能控器多个控制参数的整定。 (4)搭建了基于Matlab/Simulink的磁流变半主动悬架仿真控制研究平台。建
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:U463.33

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 胡国良;茹毅;;差动自感式磁流变阻尼器感应特性研究[J];液压与气动;2012年10期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【参考文献】
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【共引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 廖昌荣;汽车悬架系统磁流变阻尼器研究[D];重庆大学;2001年
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 谢健;三连杆单杠体操机器人的智能控制方法研究[D];重庆大学;2003年
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 刘永强;杨绍普;;两类时滞对高速动车组半主动控制的影响[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
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6 李秀领;李宏男;;框架-剪力墙偏心结构的MRD减振试验研究[A];2005年全国博士生学术论坛(土木建筑学科)论文集[C];2005年
7 张纪刚;吴斌;欧进萍;;海洋平台冰振控制试验研究[A];2005年全国博士生学术论坛(土木建筑学科)论文集[C];2005年
8 徐晓龙;孙炳楠;桂满树;姜毅荣;;基于粒子群优化算法的磁流变阻尼器位置优化[A];第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2007年
9 宗路航;龚兴龙;宣守虎;郭朝阳;;ANFIS技术建立磁流变阻尼器逆模型及其在高速列车减振控制中的应用[A];第六届全国电磁流变液及其应用学术会议程序册及论文摘要集[C];2011年
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中国重要报纸全文数据库 前1条
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1 董小闵;汽车磁流变半主动悬架仿人智能控制研究[D];重庆大学;2006年
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6 孙伟;基于多级磁流变阻尼器的颤振半主动抑制[D];南京航空航天大学;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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6 沈杨;局域大空间高层结构扭转振动控制方法[D];同济大学;2008年
7 汲军广;房屋建筑基础减震的磁流变半主动控制研究[D];武汉理工大学;2008年
8 王典斌;磁流变阻尼器对高速列车通过简支箱梁桥时的振动控制研究[D];中南大学;2009年
9 李一平;磁流变阻尼器的控制器及其应用[D];重庆大学;2005年
10 陈云侠;桥梁结构地震响应半主动控制研究[D];大连理工大学;2008年
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