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(jìn)技術(shù)1
1.1引言1
1.2車輛懸架性能的評估標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)力學(xué)模型8
1.3.6非線性多體動(dòng)力學(xué)模型11
1.3.7非線性不確定性模型11
1.3.8含時(shí)間延遲的非線性動(dòng)力學(xué)模型12
1.3.9考慮故障的非線性動(dòng)力學(xué)模型13
1.3.10執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(cuò)控制法22
1.5驗(yàn)證方法24
1.6結(jié)語26
致謝27
參考文獻(xiàn)27
第2章車輛智能主動(dòng)懸架自適應(yīng)控制系統(tǒng)33
2.1引言33
2.2背景35
2.2.1主動(dòng)懸架系統(tǒng)線性模型和控制36
2.2.2主動(dòng)懸架系統(tǒng)的非線性及未建模部分的描述40
2.3自適應(yīng)模糊控制41
2.4自適應(yīng)模糊滑?？刂?2
2.4.1減輕SMC的顫振43
2.4.2與SMC互補(bǔ)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(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制46
2.6基于遺傳算法的自適應(yīng)優(yōu)化控制47
2.7自適應(yīng)控制集成48
2.7.1自適應(yīng)神經(jīng)-模糊控制49
2.7.2基于自適應(yīng)遺傳算法的模糊控制49
2.7.3遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合控制50
2.8結(jié)論51
參考文獻(xiàn)52
第3章集成懸架系統(tǒng)的魯棒主動(dòng)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(shè)計(jì)62
3.3.1控制目標(biāo)62
3.3.2魯棒的控制器設(shè)計(jì)63
3.3.3電動(dòng)液壓執(zhí)行器的力跟蹤控制69
3.4數(shù)值模擬70
3.5結(jié)論76
附錄76
參考文獻(xiàn)79
第4章車輛主動(dòng)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(dòng)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(shí)例94
4.5.1數(shù)值實(shí)例94
4.5.2半車主動(dòng)懸架系統(tǒng)95
4.6結(jié)語101
參考文獻(xiàn)101
第5章執(zhí)行器不確定的半車懸架系統(tǒng)的主動(dòng)控制104
5.1引言104
5.2問題表述105
5.3主要結(jié)論109
5.4仿真結(jié)果112
5.5結(jié)論118
參考文獻(xiàn)118
第6章基于有限頻率法的主動(dòng)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(shè)計(jì)124
6.4動(dòng)態(tài)輸出反饋控制器設(shè)計(jì)128
6.4.1有限頻率的情況下129
6.4.2整個(gè)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(dòng)態(tài)輸出反饋情況137
6.6總結(jié)144
參考文獻(xiàn)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(cuò)控制147
7.1介紹147
7.2問題表述148
7.3容錯(cuò)模糊控制器設(shè)計(jì)154
7.4仿真結(jié)果157
7.5總結(jié)162
附錄163
參考文獻(xiàn)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(dòng)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(dòng)四分之一汽車懸架的Takagi-Sugeno表示179
8.3.2主動(dòng)半車懸架的Takagi-Sugeno表示180
8.3.3主動(dòng)整車懸架的Takagi-Sugeno表示182
8.4Takagi-Sugeno模糊模型的驗(yàn)證185
8.4.1仿真參數(shù)186
8.4.2Takagi-Sugeno模糊模型的驗(yàn)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(yīng)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(shí)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(dòng)懸架系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)202
8.10結(jié)論209
參考文獻(xiàn)209
第9章基于磁流變阻尼器的半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的滑?？刂破髟O(shè)計(jì)214
9.1簡介214
9.2帶MR阻尼器的半主動(dòng)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(dòng)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滑模控制器221
9.3.3仿真結(jié)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集成滑模控制225
9.4.3用描述函數(shù)方法重新設(shè)計(jì)繼電器輸入227
9.4.4仿真條件228
9.4.5開關(guān)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(yàn)證抗參數(shù)變化的魯棒性232
9.5半主動(dòng)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(shè)計(jì)235
9.5.4數(shù)值模擬237
參考文獻(xiàn)241
第10章車輛主動(dòng)懸架控制器和參數(shù)聯(lián)合設(shè)計(jì)244
10.1概述244
10.2問題表述245
10.3系統(tǒng)聯(lián)合設(shè)計(jì)247
10.4仿真結(jié)果250
10.5結(jié)論255
參考文獻(xiàn)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(jī)電懸架系統(tǒng)分類260
11.3設(shè)計(jì)開發(fā)流程261
11.4主動(dòng)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(dòng)懸架數(shù)字系統(tǒng)合成266
11.4.3采用PID控制器的主動(dòng)懸架控制268
11.4.4采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主動(dòng)懸架控制272
11.5結(jié)論277
參考文獻(xiàn)278
第12章基于線性矩陣不等式的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體時(shí)滯系統(tǒng)振動(dòng)控制281
12.1引言281
12.2車輛發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體系統(tǒng)284
12.3問題表述288
12.4主要結(jié)果289
12.4.1狀態(tài)反饋控制設(shè)計(jì)289
12.4.2輸出反饋控制設(shè)計(jì)296
12.5仿真結(jié)果297
12.6結(jié)論303
參考文獻(xiàn)304
第13章非線性車輛懸架系統(tǒng)的頻域分析與設(shè)計(jì)307
13.1引言307
13.2系統(tǒng)模型和輸出頻率響應(yīng)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(yīng)函數(shù)的確定311
13.2.3優(yōu)化和系統(tǒng)分析314
13.2.4結(jié)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(shè)計(jì)320
13.3.3對比研究322
13.3.4動(dòng)力學(xué)模型驗(yàn)證328
13.3.5結(jié)論330
13.4在動(dòng)態(tài)車輛模型上的應(yīng)用330
13.4.1動(dòng)態(tài)車輛模型330
13.4.2仿真研究332
13.4.3總結(jié)338
13.5結(jié)論和未來工作338
參考文獻(xiàn)339