車輛懸架控制系統(tǒng)手冊

前言
第1章車輛智能懸架控制系統(tǒng)的先進技術1
1.1引言1
1.2車輛懸架性能的評估標準4
1.2.1駕乘舒適性4
1.2.2車輛行駛性能4
1.3車輛懸架系統(tǒng)建模5
1.3.1道路模型5
1.3.2智能懸架四分之一模型5
1.3.3智能懸架二分之一模型6
1.3.4智能懸架整車模型8
1.3.5非線性動力學模型8
1.3.6非線性多體動力學模型11
1.3.7非線性不確定性模型11
1.3.8含時間延遲的非線性動力學模型12
1.3.9考慮故障的非線性動力學模型13
1.3.10執(zhí)行機構模型14
1.4控制策略18
1.4.1線性控制策略19
1.4.2非線性控制策略19
1.4.3不確定性控制方法20
1.4.4遲滯性控制方法21
1.4.5容錯控制法22
1.5驗證方法24
1.6結語26
致謝27
參考文獻27
第2章車輛智能主動懸架自適應控制系統(tǒng)33
2.1引言33
2.2背景35
2.2.1主動懸架系統(tǒng)線性模型和控制36
2.2.2主動懸架系統(tǒng)的非線性及未建模部分的描述40
2.3自適應模糊控制41
2.4自適應模糊滑?？刂?2
2.4.1減輕SMC的顫振43
2.4.2與SMC互補的FL控制器可消除系統(tǒng)非線性和不確定性45
2.5自適應神經網(wǎng)絡控制46
2.6基于遺傳算法的自適應優(yōu)化控制47
2.7自適應控制集成48
2.7.1自適應神經-模糊控制49
2.7.2基于自適應遺傳算法的模糊控制49
2.7.3遺傳神經網(wǎng)絡組合控制50
2.8結論51
參考文獻52
第3章集成懸架系統(tǒng)的魯棒主動控制57
3.1介紹57
3.2不確定綜合系統(tǒng)建模59
3.3魯棒控制系統(tǒng)設計62
3.3.1控制目標62
3.3.2魯棒的控制器設計63
3.3.3電動液壓執(zhí)行器的力跟蹤控制69
3.4數(shù)值模擬70
3.5結論76
附錄76
參考文獻79
第4章車輛主動懸架系統(tǒng)的區(qū)間2型模糊控制器83
4.1簡介83
4.2非線性主動懸架系統(tǒng)85
4.3區(qū)間2型T-S模糊控制系統(tǒng)87
4.3.1通用T-S模糊模型和模糊控制系統(tǒng)87
4.3.2區(qū)間2型T-S模糊控制系統(tǒng)88
4.3.3提出的IT2 T-S模糊控制系統(tǒng)90
4.4IT2 T-S模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析92
4.5仿真實例94
4.5.1數(shù)值實例94
4.5.2半車主動懸架系統(tǒng)95
4.6結語101
參考文獻101
第5章執(zhí)行器不確定的半車懸架系統(tǒng)的主動控制104
5.1引言104
5.2問題表述105
5.3主要結論109
5.4仿真結果112
5.5結論118
參考文獻118
第6章基于有限頻率法的主動懸架控制120
6.1介紹120
6.2問題表述121
6.3狀態(tài)反饋控制器的設計124
6.4動態(tài)輸出反饋控制器設計128
6.4.1有限頻率的情況下129
6.4.2整個頻率的情況下131
6.5仿真134
6.5.1狀態(tài)反饋的情況134
6.5.2動態(tài)輸出反饋情況137
6.6總結144
參考文獻144
第7章基于模糊控制方法的不確定車輛懸架系統(tǒng)容錯控制147
7.1介紹147
7.2問題表述148
7.3容錯模糊控制器設計154
7.4仿真結果157
7.5總結162
附錄163
參考文獻165
第8章執(zhí)行器飽和的懸架系統(tǒng)的H∞模糊控制166
8.1介紹166
8.2懸架系統(tǒng)模型167
8.2.1主動四分之一汽車懸架模型168
8.2.2半車懸架模型170
8.2.3整車懸架模型174
8.3懸架系統(tǒng)的Takagi-Sugeno模糊模型178
8.3.1主動四分之一汽車懸架的Takagi-Sugeno表示179
8.3.2主動半車懸架的Takagi-Sugeno表示180
8.3.3主動整車懸架的Takagi-Sugeno表示182
8.4Takagi-Sugeno模糊模型的驗證185
8.4.1仿真參數(shù)186
8.4.2Takagi-Sugeno模糊模型的驗證186
8.5執(zhí)行器飽和190
8.5.1飽和的類型192
8.5.2飽和效應建模192
8.5.3飽和控制和約束控制193
8.6Takagi-Sugeno模糊模型的二次穩(wěn)定193
8.6.1凸分析和線性矩陣不等式194
8.6.2李雅普諾夫意義上的穩(wěn)定性195
8.6.3吸引域195
8.6.4通過PDC控制實現(xiàn)二次穩(wěn)定196
8.7H∞法197
8.8具有外部干擾和執(zhí)行器飽和的PDC控制分析198
8.8.1約束控制198
8.8.2飽和控制200
8.8.3吸引域的優(yōu)化201
8.9四分之一車主動懸架系統(tǒng)的控制設計202
8.10結論209
參考文獻209
第9章基于磁流變阻尼器的半主動懸架系統(tǒng)的滑?？刂破髟O計214
9.1簡介214
9.2帶MR阻尼器的半主動懸架系統(tǒng)的控制216
9.2.1可變節(jié)流閥216
9.2.2MR阻尼器218
9.3半主動懸架系統(tǒng)的模型跟隨滑?？刂破?20
9.3.1系統(tǒng)模型與問題220
9.3.2滑?？刂破?21
9.3.3仿真結果223
9.4具有描述功能方法的滑?？刂破?24
9.4.1問題表述225
9.4.2集成滑?？刂?25
9.4.3用描述函數(shù)方法重新設計繼電器輸入227
9.4.4仿真條件228
9.4.5開關功能極限周期的精度229
9.4.6改善由無源約束引起的劣化231
9.4.7驗證抗參數(shù)變化的魯棒性232
9.5半主動懸架系統(tǒng)的VSS觀察器233
9.5.1裝置233
9.5.2問題表述234
9.5.3VSS觀測器的設計235
9.5.4數(shù)值模擬237
參考文獻241
第10章車輛主動懸架控制器和參數(shù)聯(lián)合設計244
10.1概述244
10.2問題表述245
10.3系統(tǒng)聯(lián)合設計247
10.4仿真結果250
10.5結論255
參考文獻255
第11章CAE環(huán)境下車輛懸架系統(tǒng)控制方法259
11.1引言259
11.2機電懸架系統(tǒng)分類260
11.3設計開發(fā)流程261
11.4主動懸架系統(tǒng)建模263
11.4.1狀態(tài)空間中的系統(tǒng)模型264
11.4.2主動懸架數(shù)字系統(tǒng)合成266
11.4.3采用PID控制器的主動懸架控制268
11.4.4采用神經網(wǎng)絡的主動懸架控制272
11.5結論277
參考文獻278
第12章基于線性矩陣不等式的車輛發(fā)動機機體時滯系統(tǒng)振動控制281
12.1引言281
12.2車輛發(fā)動機機體系統(tǒng)284
12.3問題表述288
12.4主要結果289
12.4.1狀態(tài)反饋控制設計289
12.4.2輸出反饋控制設計296
12.5仿真結果297
12.6結論303
參考文獻304
第13章非線性車輛懸架系統(tǒng)的頻域分析與設計307
13.1引言307
13.2系統(tǒng)模型和輸出頻率響應函數(shù)(OFRF)方法309
13.2.1系統(tǒng)模型309
13.2.2系統(tǒng)輸出頻率響應函數(shù)的確定311
13.2.3優(yōu)化和系統(tǒng)分析314
13.2.4結論319
13.3比較研究319
13.3.1現(xiàn)有的非線性阻尼特性319
13.3.2基于OFRF分析方法的阻尼特性設計320
13.3.3對比研究322
13.3.4動力學模型驗證328
13.3.5結論330
13.4在動態(tài)車輛模型上的應用330
13.4.1動態(tài)車輛模型330
13.4.2仿真研究332
13.4.3總結338
13.5結論和未來工作338
參考文獻339