一、基于SIMULINK的汽车悬架系统动态仿真（论文文献综述）
程林[1]（2021）在《含分数阶的轮毂电机电动汽车悬架系统控制研究》文中提出轮毂电机电动汽车具有车身内部空间利用率高、可控性好、传动效率高和便于模块化生产等诸多优点,使其将会得到广泛的应用。轮毂电机的引入,非簧载质量明显增加,不仅恶化了汽车的平顺性,还对汽车操纵稳定性带来了影响;轮胎接地性变差影响汽车的安全性,还对轮毂电机造成巨大冲击,加速其疲劳破坏过程。在行驶过程中,由于路面激励扰动及行驶工况的变化汽车极易产生强烈振动,使得汽车动力性得不到充分性发挥,经济性变差,进而影响汽车行驶平顺性和操纵稳定性。因此,有必要优化设计悬架系统参数和研究有效的控制策略,对改善汽车乘坐舒适性、行驶平顺性和操纵稳定性起到积极的作用。本文针对含分数阶轮毂电机电动汽车悬架模型,实现了悬架系统被动控制和采用滑模控制的主动悬架进行了仿真分析。主要研究内容如下:首先,将轮毂电机与簧下质量进行弹性隔离并与簧上质量并联,在轮胎与电机之间内置隔振材料,以减小路面激励对电机的影响,也改善了路面激励与电磁激励相互的恶化作用。建立了三自由度含分数阶非线性悬架系统仿真模型。根据分数阶微积分的Caputo定义,利用高阶的整数阶传递函数模型逼近分数阶微分算子,并对比分析非簧载质量的增加对悬架性能指标的影响。其次,以含隔振材料的电动汽车悬架为研究对象,采用粒子群算法和遗传算法分别对分数阶被动悬架系统进行优化设计,将稳定后各个指标的均方根值作为评价指标,对比了不同优化算法时的车身垂直加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷及电机垂直加速度仿真结果。然后,选取线性二次最优控制主动悬架模型作为参考模型,在被控系统模型与参考悬架模型之间建立相应的误差动力学方程,设计滑模面函数,并确保滑模动态的可达性及稳定性,实现系统的滑模运动。构建类似于指数趋近律形式的分数阶指数趋近律,得出主动控制控制率。仿真结果表明:模型跟踪变结构控制模型可以跟踪参考模型,与整数阶指数趋近律相比,分数阶指数趋近律有更好的稳定性和更有效的削弱抖振。
刘宇飞[2]（2021）在《基于半主动悬架的整车联合控制研究》文中研究说明悬架系统性能的好坏是影响汽车平顺性及操纵稳定性的关键所在,是保证汽车拥有良好驾驶性能的基础。相比于被动悬架和主动悬架,半主动悬架以控制品质优异,价格低廉和结构简单等优势,在短期之内能够被产业化,在汽车领域拥有巨大潜力。半主动悬架主要从优化硬件和改善控制策略两部分开展研究,目前硬件优化技术基本成熟,但控制策略的研究还存在难点问题。因此设计出拥有优异控制效果的控制器,成为当下研究的热点。以悬架控制作为切入点,使悬架系统能够适应不同的路况和速度为目的,针对现代控制理论在汽车悬架系统中的应用进行深刻研究,结合实际车辆,对现有的控制策略实施改进,并进行试验验证。首先,为真实确切地反映出路面谱在低频范围内近似恒定的路面条件,引入随机过程理论,建立单轮与四轮路面模型,并进行谱密度曲线对比,验证其有效性。其次,为保证悬架性能在控制器设计过程中得到体现,建立1/4半主动悬架系统动力学模型,针对悬架系统需要估计高精度参数的实际需求,通过反演设计理念,结合自适应律,设计自适应反演滑膜控制器。同时,通过理论证明其具有稳定性,通过仿真验证,证明该算法的有效性。最后,为了提升整车性能,在Carsim内创建整车模型,并进行双移线试验验证模型精度;在对四个1/4悬架子系统进行滑膜控制的基础上,在整车垂直、侧倾、俯仰三个方向上,使用模糊控制器对其进行协调控制。建立Carsim整车模型与Matlab的联合仿真平台,通过进行C级路面试验、减速带试验以及双移线试验,验证控制器的控制效果。结果表明,所设计的控制器能够优化车辆质心处的垂向加速度、俯仰角加速度、侧倾角和侧倾角加速度等评价指标,对整车悬架可进行良好控制,改善整车平顺性与操纵稳定性。
燕东旺[3]（2021）在《液压衬套动态特性对汽车平顺性的影响研究》文中认为液压衬套可以在低频率、高振幅的情况下提供大动刚度和较大的阻尼滞后角,从而起到了减振、降噪的作用,提高汽车NVH特性,被广泛的应用在各种中高端汽车中。因此研究液压衬套静态特性和动态特性对汽车平顺性的影响是研究汽车平顺性的重要组成部分。应用在汽车上不同位置的液压衬套,对汽车性能的影响不同。不同的结构参数对液压衬套动刚度的影响也有所不同。根据常用研究液压衬套力学特性的模型和对液压衬套动刚度影响较大的结构参数,建立液压衬套集总参数模型,并借助中国汽车技术研究中心的MTS单轴拉伸试验台获得液压衬套力学特性实验数据,并结合大量资料对液压衬套分析进行拟合,验证了该模型的准确性。最终通过公式可以知道液压衬套动刚度随频率、振幅变化而变化的规律,根据此公式,计算出下文所需要的动刚度。通过Adams/Car软件建立前麦弗逊悬架、后扭力梁悬架、车身、转向、轮胎等子系统,并将前麦弗逊悬架、后扭力梁悬架子系统搭建成装配体模型,以平顺为基础,选取K&C特性工况中对平顺性影响较大的工况,对前麦弗逊悬架、后扭力梁悬架子系统进行仿真验证,并将上述子系统搭建成整车多体动力学仿真模型。借助Adams/Ride模块建立液压衬套模型,进行参数识别和频率仿真。将识别后的液压衬套模型代替原整车多体动力学仿真模型中的衬套模型。通过质心处三个方向的加速度值并结合液压衬套动态特性,验证整车模型的准确性。最后,改变液压衬套参数将液压衬套动刚度提高到原来动刚度的1.5倍,减小至原动刚度的0.5倍,并再次通过Adams/Ride模块进行参数识别。经仿真结果表明,前悬架控制臂处的液压衬套动刚度对汽车纵向振动有较大的影响,并且动刚度越小对汽车平顺性影响越小,反之越大。本文所搭建的含有液压衬套力学特性的整车多体动力学仿真模型,可以为整车底盘开发前期提供准确的理论依据,减少研发周期。
成林海[4]（2021）在《轮毂电机式电动汽车主动悬架控制容错性能研究》文中认为随着环境污染、能源危机日益严重和国内外对于新能源汽车的日益重视,电动汽车市场逐渐增大。轮毂电机式电动汽车因其具有节能高效、环境友好、结构紧凑和对单个车轮可以实现独立控制等优点,成为研究热点之一。然而,轮毂电机的引入对汽车平顺性造成了一定的负面影响。针对轮毂电机对汽车平顺性的负面影响,已经提出多种改善方法。其中,通过悬架控制进行改善是一种有效的办法。然而,以往的研究较少考虑轮毂电机定转子偏心对悬架控制效果的影响。因此,研究考虑电机偏心的悬架对轮毂电机式电动汽车平顺性改善的影响具有理论价值和实际应用意义。主动悬架可以用于改善汽车平顺性,但是其在应用过程中可能会遇到模型或参数不确定性、外界扰动、测量误差、执行器故障和传感器故障等现象,这些现象将对主动悬架控制容错性能造成影响。针对轮毂电机式电动汽车主动悬架控制容错性能面临的问题,本文考虑了路面和轮毂电机偏心的共同作用,基于平面模型开展轮毂电机式电动汽车的被动悬架的建模和性能分析、主动悬架状态反馈H∞控制设计和性能分析、主动悬架状态估计反馈H∞控制和性能分析、考虑主动悬架执行器状态的容错性能分析等研究工作,研究的主要内容如下:（1）针对电机引入对轮毂电机式电动汽车的影响,建立了轮毂电机式电动汽车被动悬架四自由度平面性能模型,确定了随机路面和脉冲路面的悬架性能指标。基于滤波白噪声和Pade逼近建立了随机路面前后轮激励模型,基于国家标准建立了脉冲路面模型前后轮激励模型,基于电机定转子偏心建立了典型的四相8/6极开关磁阻电机偏心激励模型。采用Matlab/Simulink开发了轮毂电机式电动汽车被动悬架性能仿真模型,在不含偏心、前轮偏心、后轮偏心和双轮同时偏心的4种情况下,分析了随机路面和脉冲路面的轮毂电机式电动汽车被动悬架性能。结果表明,电机定转子偏心对轮毂电机式电动汽车被动悬架性能有着不可忽视的影响。（2）说明了线性矩阵不等式和Schur补引理,给出了线性矩阵不等式的Matlab求解方法。总结了标准状态反馈H∞控制和约束状态反馈H∞控制,克服了以往描述过于复杂的问题。建立了轮毂电机式电动汽车主动悬架四自由度平面性能模型,应用约束H∞状态反馈控制设计和实现了轮毂电机式电动汽车主动悬架的设计,并且提出一种通过仿真确定状态反馈H∞两个控制参数的方法。应用Matlab/Simulink开发了轮毂电机式电动汽车主动悬架控制性能仿真模型,通过随机路面和脉冲路面仿真结果,说明了所建立主动悬架H∞状态反馈控制器的有效性。（3）考虑测量方程的控制项和外界扰动,给出了卡尔曼滤波算法离散线性系统的表示及其推导过程、注意事项和Simulink的实现方式。采用Matlab命令实现了线性连续系统离散化程序处理,采用Matlab/Simulink开发了轮毂电机式电动汽车主动悬架性能离散仿真模型,比较了随机路面和脉冲路面轮毂电机式电动汽车主动悬架性能连续和离散两种仿真模型的结果,说明了离散化仿真模型的有效性。采用传感器可以测量的4个响应,结合轮毂电机式电动汽车主动悬架性能离散仿真模型和卡尔曼滤波算法实现了状态估计,采用Matalb/Simulink开发了轮毂电机式电动汽车主动悬架状态估计反馈H∞控制仿真模型。针对电机无偏心和前后电机偏心两种情况,分别比较了随机路面和脉冲路面状态估计和状态反馈的响应,说明了基于卡尔曼滤波状态估计H∞反馈控制的效果。（4）针对执行器的三种主要故障状态:执行器卡死故障、执行器增益故障和执行器偏差故障,建立了可以考虑执行器的正常状态和主要故障状态的执行器状态模型,以此为基础建立了考虑前后悬架执行器状态的主动悬架执行器状态模型。将主动悬架执行器模型与轮毂电机式电动汽车相结合,采用Matalb/Simulink开发了考虑前后悬架执行器状态的轮毂电机式电动汽车主动悬架状态反馈H∞控制性能模型。在主动悬架执行器恒增益故障和恒偏差故障的情况下,比较了随机路面和脉冲路面的无故障悬架理论输出力和前后执行器同时发生故障时实际输出力及其差值。将卡尔曼滤波和执行器故障相结合,设计了故障补偿控制方法,采用Matalb/Simulink开发了相应的轮毂电机式电动汽车主动悬架故障补偿控制仿真模型。在恒增益故障和恒偏差故障情况下,分别针对随机路面和脉冲路面开展了主动悬架容错性能的分析。结果表明:基于卡尔曼滤波和执行器状态的轮毂电机式电动汽车主动悬架故障补偿控制可以在一定程度上消除执行故障的影响。以上研究表明,电机偏心对汽车平顺性有着重要的影响,在轮毂电机式电动汽车中需要考虑轮毂电机偏心带来的负效应;通过主动悬架控制设计可以改善汽车平顺性,采用卡尔曼滤波可以实现状态估计,将H∞控制、卡尔曼滤波、执行器状态模型相结合,可以实现轮毂电机式电动汽车主动悬架控制容错性能研究。
王宝林[5]（2021）在《轮毂驱动电动汽车半主动悬架的优化与控制研究》文中认为随着汽车的保有量日渐增加,因为汽车尾气的排放而导致的环境污染问题愈发引起世界各国的关注,电动汽车具备环保、能源可再生且噪音小等特点,受到世界各国的推广。其中,轮毂驱动电动汽车由于其制动、驱动及传动系统的高度集成、简易的底盘结构等优势,成为现代新能源汽车的重要发展方向,但由于轮毂驱动电动汽车的驱动电机位于轮毂内部,导致汽车的非簧载质量相比于燃油汽车要大很多。而现如今,大部分电动汽车仍然使用传统燃油汽车的悬架系统,并没有针对轮毂驱动电动汽车的特点对悬架进行改进,因此根据轮毂驱动电动汽车的特点对悬架进行优化至关重要。本文对半主动悬架控制策略进行研究,对悬架系统采用智能控制,使其根据路况信息与车辆状态对可控阻尼进行实时调节,从而优化车辆行驶平顺性和操控稳定性;使用AdamsCar仿真软件发现硬点位置与车轮定位参数之间的联系,通过灵敏度关系修改硬点位置,优化车轮定位参数,使车辆行驶平顺性和操控稳定性达到理想状态。本文主要研究内容包括:（1）建立精确度较高的1/2车辆半主动悬架模型,在simulink中建立仿真模型;为准确表达车辆所受到的路面激励,基于滤波白噪声法对路面激励进行建模并分析。（2）为使半主动悬架中的可控阻尼能够实时并准确的调节其数值,通过模糊控制理论,根据车辆状态制定模糊控制规则,设计模糊PID控制器,并使用粒子群算法优化控制器参数。（3）建立二自由度四轮转向系统模型,分析其动力学特性;基于横摆角速度反馈信息和模糊控制设计了一种四轮转向控制系统,并以质心侧偏角和横摆角速度为评价指标,与前轮控制转向系统和横摆角速度反馈控制转向系统进行比较。（4）根据车辆硬点位置使用Adams/car建立麦弗逊前悬架的虚拟样机模型,并进行双轮同向跳动实验;对悬架硬点位置进行灵敏度分析,根据分析结果优化硬点位置坐标,对优化后的悬架进行仿真分析,对比优化前后悬架的车轮定位参数。
韦伟[6]（2020）在《电磁主动悬架设计与控制策略研究》文中研究表明车辆悬架作为车架与车桥之间的传力装置,不仅能够缓冲、衰减由路面激励引起的冲击和振动,也可以保证车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。近年来,随着汽车悬架的广泛发展,车辆的行驶平顺性、操纵稳定性、使用可靠性、安全性以及乘客的需求等逐渐地受到了人们的重视。由于磁力驱动技术具有无接触、无需润滑、响应速度快、可控性强等优势,采用磁力驱动技术的电磁主动悬架受到了研究学者的普遍关注。本文提出了一种新型的电磁主动悬架,它是将电磁主动悬架作动器嵌入到传统的被动悬架内,采用电磁主动悬架作动器与阻尼器和弹簧并联的方式构成。当汽车行驶在道路上时,作动器不仅提供主动力对车辆的行驶平顺性以及车身姿态进行实时控制,还可以将振动产生的电动势经过转换后贮存在蓄电池内。因此,电磁主动悬架保证了原被动悬架的安全性,又可以通过磁力驱动技术提升了悬架系统的整体性能。本文首先详细阐述了该电磁主动悬架的工作原理;对电磁主动悬架作动器的结构进行设计,对其尺寸进行优化,最后确定最终结构;搭建电磁主动悬架作动器原理样机,对电磁主动悬架作动器的磁场特性和力学特性进行理论、仿真和实验研究;通过电磁主动悬架的仿真分析和原理样机实验,对该悬架的可行性、安全性以及控制策略的有效性进行验证。本文的主要研究内容分为以下六个部分:（1）在全面分析电磁主动悬架目前所存在问题的基础上,本文提出了一种新型的电磁主动悬架,详细阐述了该系统的工作原理,在结构上对电磁主动悬架作动器进行设计,在尺寸上对其进行优化,以确定此作动器的最终结构尺寸并搭建该作动器原理样机。（2）基于等效磁路法和网孔分析法建立电磁主动悬架作动器的磁场理论模型,在磁场理论计算的基础上建立该作动器的力学理论模型,通过磁场仿真软件对此作动器的磁场特性和力学特性进行仿真分析。对该作动器原理样机的磁场特性和力学特性进行测量和研究分析,验证了磁场特性和力学特性在理论模型和仿真分析上的准确性。（3）以车身加速度、悬架动行程和轮胎动载荷作为汽车悬架系统的三个性能评价指标,分别建立了随机路面模型和冲击路面模型,对被动悬架和电磁主动悬架的1/4车二自由度、1/2车四自由度和整车七自由度的动力学模型进行建立,并以随机路面模型作为路面激励,采用PID控制策略对1/4车、1/2车和整车电磁主动悬架进行动力学仿真,并与被动悬架的动力学仿真结果进行比较分析,得到了基于该电磁主动悬架的车辆垂向运动、俯仰运动和侧倾运动的控制效果。（4）以1/4车二自由度的电磁主动悬架为基础,建立PID控制、鲁棒控制以及极点重合配置控制策略理论,并将这三种控制策略分别应用到1/4车电磁主动悬架中,对三个车辆性能评价指标以及其车身加速度的频域响应结果进行对比、分析与评价。针对1/4车电磁主动悬架进行仿真分析,结果表明PID控制策略可以较好地抑制车身姿态,鲁棒控制策略能够抑制车身加速度,并提高悬架的鲁棒性,极点重合配置控制策略在抑制车身加速度的同时对行驶平顺性具有一定的改善,且响应速度较快。（5）为了验证电磁主动悬架的合理性和控制策略的有效性,对电磁主动悬架原理样机进行实验分析。搭建电磁主动悬架原理样机,并对原理样机、控制系统以及后续的实验方案进行了详细地阐述。以电磁主动悬架原理样机为基础,应用PID控制、鲁棒控制和极点重合配置控制策略进行多频率多振幅实验,对2mm振幅、6Hz频率的正弦激励作为输入信号的悬架实验结果进行分析。实验结果表明PID控制策略能够对悬架动行程进行抑制,使车身姿态得到较好地控制,抗干扰性较好,鲁棒控制策略对车身加速度和悬架动行程的控制效果综合性较强,体现了较强的鲁棒性,极点重合配置控制策略对车辆的行驶平顺性具有一定的改善效果,且控制器的响应速度相对较高。因此,通过电磁主动悬架的原理样机实验验证了三种控制策略的实时性、稳定性和有效性。（6）最后,对全文的理论、仿真以及研究成果等进行总结,并再一次明晰了本文的创新点,结合当前电磁主动悬架的研究热点以及本文的研究成果对车辆电磁主动悬架的进一步研究进行展望。
张裕晨[7]（2020）在《基于PID控制策略的汽车主动悬架平顺性能研究》文中提出随着汽车工业技术的进步以及人们对于汽车使用性能要求的提高,如何更加有效地改善包括平顺性能、操纵稳定性能、安全性能等在内的汽车各种性能一直受到业内研究学者们的关注。目前,汽车使用的悬架系统按照控制方式可分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架三种。比较这三种不同类别的汽车悬架,因为成本低廉的缘故,被动悬架的使用占比最大,但由于被动悬架只对特定路况下的路面能够起到较好的隔振效果,面对复杂多变的路面环境时,被动悬架却不能表现出对路面环境的良好适应性,往往也就无法满足人们对汽车使用性能的要求。相较于被动悬架,主动悬架具有良好的适应路面的能力,进而能够给汽车带来较好的综合使用性能。控制策略是主动悬架的灵魂,也是决定主动悬架性能优劣的关键。PID算法形式简单、便于实现、可适用范围广,PID控制策略往往也能表现出很好的控制效果。基于PID控制算法设计的控制器会因为控制参数的变化而表现出不同的控制效果,本文在结合了以往国内外学者们的相关研究成果之上,针对主动悬架的PID控制器的参数整定工作做了如下研究:首先,在MATLAB/Simulink环境下建立B级、C级路面的时域仿真模型,并且根据被动悬架和主动悬架的力学模型,搭建了1/4被动悬架和1/4主动悬架的子仿真模型。其次,本文结合PID控制算法建立了PID控制器,并在不改变PID控制算法基本原理的前提下,设计了一种增强了滤波功能的PID控制器。同时,根据模糊控制原理以及模糊+PID联合控制原理,分别建立了模糊控制器与模糊+PID联合控制器。并且,与1/4主动悬架的子仿真模型结合,建立了1/4PID控制主动悬架仿真模型、1/4模糊控制主动悬架仿真模型以及1/4模糊+PID联合控制主动悬架仿真模型。其三,鉴于PID控制器的控制参数直接关系到PID控制器的控制品质,本文提出了以优化轮胎动位移为主要目标和以优化悬架动行程为主要目标的参数整定的两种参数整定的实施方案,并分别运用极差分析法、结合二次曲面法的正交试验法对PID控制器的控制参数进行了整定。通过对两种实施方案的比较,选取了利用以优化悬架动行程为主要目标整定的参数,作为PID控制器的最优控制参数组合。最后,通过仿真结果比对可知:C级路面输入条件下,在改善轮胎动位移方面,相比于被动悬架系统,模糊控制、模糊+PID联合控制和PID控制分别降低了0.84%、0.3%和0.5%;在改善悬架动行程方面,相比于被动悬架系统,模糊控制、模糊+PID联合控制和PID控制分别降低了17.99%、23.96%和24.1%;在改善车身垂直加速度方面,相比于被动悬架系统,模糊控制、模糊+PID联合控制和PID控制分别降低了7.58%、12.47%和12.96%。B级路面输入条件下,在改善轮胎动位移方面,相比于被动悬架系统,模糊控制、模糊+PID联合控制和PID控制分别降低了0.91%、0.3%和0.48%;在改善悬架动行程方面,相比于被动悬架系统,模糊控制、模糊+PID联合控制和PID控制分别降低了19.87%、23.37%和24.08%;在改善车身垂直加速度方面,相比于被动悬架系统,模糊控制、模糊+PID联合控制和PID控制分别降低了8.65%、12.27%和12.64%。通过对悬架系统的三个平顺性能指标试验结果的分析得出,通过控制参数的整定,PID控制主动悬架系统的平顺性能优于被动悬架系统、模糊控制主动悬架系统以及模糊+PID联合控制主动悬架系统,从理论上证明了整定PID控制器的控制参数,能够挖掘PID控制器的控制潜力、提升汽车悬架系统的平顺性能。
张程[8]（2020）在《汽车悬架装置检测台吸收率影响因素研究》文中研究表明汽车悬架性能与汽车的平顺性、操纵稳定性、制动性及主动安全性等密切相关,良好的悬架性能是保证高速行驶安全的关键,经常检测汽车悬架的性能可以有效避免高速行车事故的发生,因此对汽车悬架装置检测台及其检测结果（吸收率）进行研究有着重要意义。本文以谐振式汽车悬架检测台为研究对象,对汽车悬架装置检测台各结构进行分析,探索影响吸收率的结构因素。首先,查阅了大量关于汽车悬架性能的评价指标和检测方法的文献,明确接地性指数和吸收率两种评价指标的计算方法;其次,根据谐振式汽车悬架检测台的基本结构和测试原理,简化并构建了“车—台”系统力学模型,进一步推导了四自由度的“车—台”系统数学模型,并利用Simulink软件搭建了“车—台”系统仿真模型,对汽车悬架检测台系统的检测结果进行了仿真计算,分析了振幅、扫频时间、台面质量及刚度、锁紧弹簧刚度和导向柱阻尼等参数对系统动态特性的影响,从而得出其对输出结果的影响;最后,在仿真结果的基础上选择了影响较大的几个结构（偏心轮,储能飞轮、台面）进行分级设计校核,依次在不同结构的检测台上对被测车辆的前后悬架进行检测并采集数据,经过滤波和平滑处理后进行时域和频域分析。根据仿真结果和实车试验结果,对比分析了偏心距、转动惯量及台面等结构参数后得出结论:偏心轮的偏心距对吸收率有着明显的的影响,吸收率随着偏心距的增加而减小;转动惯量过大和过小都会造成吸收率的波动,吸收率在转动惯量0.080.12kg·m2之间趋于稳定;台面的质量和刚度对吸收率有着较大影响,试验中铝和铁两种常用材质的台面检测得出的吸收率相差20%左右。
田沃沃[9]（2020）在《基于微分几何法的直线电机式非线性分数阶主动悬架控制研究》文中指出汽车在实际行驶过程中,时常受到不平路面所造成的振动以及冲击的影响,从而严重破坏汽车的平顺性和稳定性。虽然利用轮胎变形能够有效吸收来自地面的冲击力,但是绝大部分冲击力主要依靠由轮胎和车身之间的悬架装置进行缓冲,并由悬架装置衰减路面不平造成的振动,从而确保汽车能够平稳地向前行驶。通过建立比整数阶模型更准确的含分数阶微分项的汽车悬架模型,并进行悬架振动的主动控制研究,其主要研究内容大致如下:首先,由于包括油气悬架、空气悬架和磁流变悬架等大多数类型悬架系统中的阻尼元件具有粘弹性特征,传统的整数阶悬架模型不能准确描述此类悬架模型。基于分数阶微积分的演化与过去历史有关的特点,采用含分数阶微分项的微分方程描述具有记忆特征的阻尼材料的本构关系更为准确。对由线性刚度和线性阻尼组成的悬架模型进行改进,增加了非线性刚度和分数阶阻尼,提出一种能够更加简单、精确地反映粘弹性悬架特性的非线性分数阶悬架系统动力学模型,从而能够更简洁、有效地刻画汽车悬架系统的动态性能。其次,由于分数阶PIλDμ控制增加了微分阶次和积分阶次从而具有更灵活的调节结构,基于分数阶PIλDμ控制方法对非线性分数阶悬架系统进行主动控制研究。利用遗传算法优化设计三个分数阶PIλDμ控制器,分别对车身加速度、悬架动挠度和轮胎动位移同时进行控制,并与整数阶PID控制器进行对比研究。然后利用MATLAB/Simulink对上述三种悬架系统进行对比仿真,结果表明:在随机路面激励和脉冲路面激励下,两种主动控制都能在一定程度上改善汽车悬架的动态性能,但是,分数阶PIλDμ控制的效果更好。然后,基于微分几何法对非线性分数阶主动悬架系统进行精确线性化,针对线性系统设计分数阶PIλDμ控制器,同时利用非线性状态反馈获得原系统的主动控制力,并与整数阶PID控制器进行对比研究。上述线性悬架系统仅是基于单个状态变量为系统输出进行局部精确线性化,忽略了非线性分数阶主动悬架系统中的其它状态变量。因此在对各个状态变量精确线性化的结果进行分析比较之后,总结出一种更为简洁的状态反馈控制律,然后设计线性二次型调节器（LQR）进行主动控制,并与只利用整数阶PID控制进行对比研究。利用MATLAB/Simulink对上述主动悬架系统进行对比仿真,结果表明:基于反馈线性化的主动控制能够有效改善非线性分数阶悬架系统的动力学性能,但是由于简化的反馈控制律可以降低悬架系统的复杂程度,从而确保LQR控制能够更有效地改善汽车的行驶性能。最后,利用直线电机式主动悬架代替以旋转电机和滚珠丝杠为转换机构的传统电机式主动悬架。针对直线电机式主动悬架设计双环控制系统,其中外环采用基于反馈线性化的LQR主动控制,内环采用基于分数阶内模的电流解耦控制。并利用MATLAB/Simulink对直线电机式主动悬架进行仿真试验,结果表明:基于分数阶内模的电流解耦控制能够较好地跟随主动悬架控制力,验证了直线电机式非线性分数阶主动悬架模型的合理性以及汽车悬架主动控制和直线电机控制策略的有效性。
赵策[10]（2020）在《半主动悬架汽车平顺性强化学习控制策略研究》文中研究表明随着我国经济的发展,人们对日常开车出行的乘坐舒适性提出了进一步的要求。悬架作为汽车的关键零部件,深刻地影响着汽车的平顺性和操作稳定性。对悬架的控制研究一直是汽车厂家和学术界研究的热点。随着人工智能技术水平的提高,越来越多的产品也逐步走向智能,汽车的悬架也在向着智能化发展。本文着重研究了基于汽车平顺性的半主动悬架的智能控制算法,主要的研究内容如下:（1）搭建1/4汽车悬架模型,确定悬架性能评价指标。建立了Bingham的磁流变阻尼器正模型和多项式的磁流变阻尼器逆模型,其中建立的正模型可以通过运动状态和电流获得实际输出的真实阻尼力,逆模型可以根据悬架所需要的阻尼力反推出需要控制的电流大小。（2）建立天棚阻尼控制模型、地棚阻尼控制模型、混合阻尼控制模型和PID控制模型,对这几种传统的控制方法进行仿真分析。（3）建立基于Q-Learning算法的强化学习控制器,分析强化学习的主要原理,设置学习率、折扣因子等参数,搭建仿真模型。（4）在Simulink中建立仿真环境,建立连续不平路面和离散不平路面来模拟实际道路,并且在不同的路况车速情景下对汽车悬架的振动特性进行了仿真分析。本论文以改善汽车行驶过程中的平顺性为目标,设计了一种基于强化学习的悬架智能控制器。通过对比传统的混棚控制、PID控制算法和强化学习控制算法下的半主动悬架的评价体系,得出了应用强化学习控制算法的半主动悬架可以有效改善汽车平顺性的结论。
二、基于SIMULINK的汽车悬架系统动态仿真（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于SIMULINK的汽车悬架系统动态仿真（论文提纲范文）
（1）含分数阶的轮毂电机电动汽车悬架系统控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 分数阶微积分理论应用于悬架系统的研究现状 |
| 1.2.2 分数阶微积分动力学系统的控制研究现状 |
| 1.2.3 汽车悬架动力学系统控制研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 本文主要研究内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 第二章 含分数阶轮毂电机电动汽车被动悬架非线性系统建模 |
| 2.1 汽车平顺性评价指标 |
| 2.2 分数阶微积分的定义及性质 |
| 2.2.1 分数阶微积分的定义及Laplace变换 |
| 2.2.2 分数阶微积分的Laplace变换 |
| 2.2.3 分数阶微积分的基本性质 |
| 2.3 分数阶微分的处理 |
| 2.3.1 Oustaloup滤波器设计 |
| 2.3.2 基本假设条件 |
| 2.3.3 含分数阶的悬架非线性仿真模型 |
| 2.4 路面输入及其模型 |
| 2.4.1 路面不平度 |
| 2.4.2 路面激励时域模型 |
| 2.5 非簧载质量增加的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 被动分数阶电动汽车悬架系统参数的优化设计 |
| 3.1 粒子群算法简介 |
| 3.2 粒子群算法原理分析 |
| 3.3 粒子群算法参数的选取原则 |
| 3.3.1 惯性权重参数 |
| 3.3.2 认知系数与社会系数 |
| 3.3.3 其他相关参数调整 |
| 3.4 基于粒子群算法的电动汽车悬架参数优化 |
| 3.4.1 优化模型的优化变量的选取 |
| 3.4.2 优化变量的约束条件 |
| 3.4.3 被动分数阶电动汽车悬架优化模型 |
| 3.4.4 悬架参数优化的目标函数 |
| 3.5 优化前、后效果对比分析 |
| 3.6 基于遗传算法的电动汽车悬架参数优化 |
| 3.6.1 遗传算法的运算过程 |
| 3.6.2 优化结果 |
| 3.6.3 粒子群算法与遗传算法优化结果对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于变结构理论的三自由度1/4电动汽车分数阶悬架主动控制研究 |
| 4.1 滑模变结构控制系统的描述及原理分析 |
| 4.1.1 滑模变结构控制简述 |
| 4.1.2 滑模动态的存在性条件 |
| 4.1.3 滑模动态的可达性条件 |
| 4.1.4 滑动模态的不变性 |
| 4.1.5 滑模变结构控制系统的几个性质 |
| 4.1.6 滑模变结构控制系统的抖振问题 |
| 4.2 悬架动力学模型的建立 |
| 4.2.1 参考悬架模型 |
| 4.2.2 被控悬架模型 |
| 4.3 分数阶指数趋近律的滑模变结构控制器的设计 |
| 4.3.1 切换函数的选取与滑模参数的设计 |
| 4.3.2 分数阶指数趋近律的选取 |
| 4.3.3 控制器控制律的设计 |
| 4.4 仿真及结果分析 |
| 4.4.1 仿真模型 |
| 4.4.2 仿真结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（2）基于半主动悬架的整车联合控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景、目的及意义 |
| 1.2 汽车悬架系统的研究现状和发展趋势 |
| 1.3 汽车悬架系统半主动控制策略的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 车辆悬架动力学建模与评价指标 |
| 2.1 路面输入模型 |
| 2.1.1 路面的频域模型 |
| 2.1.2 路面的时域模型 |
| 2.1.3 单轮连续振动路面输入模型 |
| 2.1.4 四轮连续振动路面输入模型 |
| 2.2 1/4 悬架模型 |
| 2.3 整车悬架模型 |
| 2.4 悬架性能评价指标 |
| 2.4.1 局部悬架性能评价指标 |
| 2.4.2 整车悬架性能评价指标 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 1/4 悬架控制器设计与仿真 |
| 3.1 混合天地棚控制模型 |
| 3.2 滑膜变结构控制理论 |
| 3.2.1 滑模控制的基本问题 |
| 3.2.2 滑模控制特性 |
| 3.2.3 滑膜控制系统的抖振问题 |
| 3.2.4 滑膜控制器切换函数设计 |
| 3.2.5 滑模控制器控制律设计 |
| 3.3 自适应反演控制理论 |
| 3.4 自适应反演滑膜控制器设计 |
| 3.5 1/4 悬架控制系统仿真分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 车辆动力学仿真模型的建立 |
| 4.1 Carsim软件的简介 |
| 4.2 基于参数化的Carsim整车建模 |
| 4.2.1 车体 |
| 4.2.2 空气动力学 |
| 4.2.3 传动系统 |
| 4.2.4 制动系统 |
| 4.2.5 转向系统 |
| 4.2.6 悬架系统 |
| 4.2.7 轮胎 |
| 4.3 整车仿真模型精度验证 |
| 4.4 半主动悬架联合仿真平台 |
| 4.4.1 联合仿真原理 |
| 4.4.2 联合仿真平台搭建 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 整车悬架控制器设计与仿真 |
| 5.1 模糊控制理论 |
| 5.2 模块化模糊控制系统设计 |
| 5.3 模糊控制器设计 |
| 5.3.1 控制器结构及输入输出变量 |
| 5.3.2 确定语言变量和隶属度函数 |
| 5.3.3 模糊规则建立及模糊推理选取 |
| 5.3.4 清晰化 |
| 5.4 整车平顺性与操纵稳定性仿真分析 |
| 5.4.1 随机路面仿真分析 |
| 5.4.2 双移线试验仿真分析 |
| 5.4.3 减速带路面仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（3）液压衬套动态特性对汽车平顺性的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究 |
| 1.2.1 汽车平顺性国内外研究 |
| 1.2.2 液压衬套力学特性国内外研究 |
| 1.3 本文研究主要内容 |
| 2 液压衬套力学特性研究 |
| 2.1 液压衬套简介 |
| 2.1.1 液压衬套结构及工作原理 |
| 2.1.2 液压衬套在汽车上的应用 |
| 2.2 液压衬套参数定义及力学性能研究方法 |
| 2.2.1 液压衬套参数定义 |
| 2.2.2 液压衬套力学性能研究方法 |
| 2.3 液压衬套力学特性实验研究 |
| 2.3.1 液压衬套力学性能实验目的 |
| 2.3.2 液压衬套力学性能实验设备 |
| 2.3.3 液压衬套力学性能评价指标 |
| 2.3.4 液压衬套力学实验过程 |
| 2.4 液压衬套力学实验结果分析 |
| 2.4.1 液压衬套静态力学实验 |
| 2.4.2 液压衬套动态力学实验 |
| 2.5 液压衬套集总参数建模 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于Adams/Car的整车模型建立 |
| 3.1 Adams/Car简介 |
| 3.2 模型建立与选取 |
| 3.2.1 创建模板部件 |
| 3.2.2 子系统建模 |
| 3.3 液压衬套力学特性验证 |
| 3.4 整车模型搭建 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于K&C特性悬架模型仿真与验证 |
| 4.1 悬架K&C特性仿真 |
| 4.1.1 悬架K&C的主要功能 |
| 4.1.2 悬架K&C试验 |
| 4.2 悬架K&C特性仿真验证 |
| 4.2.1 前麦弗逊悬架仿真与验证 |
| 4.2.2 后扭力梁悬架仿真与验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 整车平顺性仿真分析 |
| 5.1 汽车平顺性与随机路面基本理论 |
| 5.1.1 平顺性的评价方法 |
| 5.1.2 汽车平顺性对人体的影响 |
| 5.1.3 随机路面输入 |
| 5.2 汽车平顺性仿真分析 |
| 5.2.1 相同液压衬套动刚度不同车速对汽车平顺性影响分析 |
| 5.2.2 不同液压衬套动刚度相同车速对汽车平顺性影响分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
| 附录 包含液压衬套动态特性七自由度整车模型 |
（4）轮毂电机式电动汽车主动悬架控制容错性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 悬架控制概述 |
| 1.1.1 悬架控制 |
| 1.1.2 悬架控制算法 |
| 1.2 轮毂电机式电动汽车悬架控制研究综述 |
| 1.2.1 轮毂电机式电动汽车特点 |
| 1.2.2 轮毂电机式电动汽车悬架控制研究分析 |
| 1.3 轮毂电机式电动汽车主动悬架控制容错相关研究现状 |
| 1.3.1 主动悬架控制容错 |
| 1.3.2 主动悬架控制容错面临的主要问题 |
| 1.3.3 主动悬架状态估计相关研究现状 |
| 1.3.4 主动悬架硬件容错相关研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容和意义 |
| 1.4.1 本文研究的主要内容 |
| 1.4.2 本文研究的主要意义 |
| 第2章 轮毂电机式电动汽车被动悬架性能分析 |
| 2.1 轮毂电机式电动汽车被动悬架性能模型描述 |
| 2.1.1 平面模型 |
| 2.1.2 微分方程 |
| 2.1.3 状态方程 |
| 2.1.4 振动响应量 |
| 2.1.5 悬架性能指标 |
| 2.2 路面激励和轮毂电机激励描述 |
| 2.2.1 随机路面单轮激励描述 |
| 2.2.2 随机路面前后轮激励描述 |
| 2.2.3 脉冲路面前后轮激励描述 |
| 2.2.4 轮毂电机激励描述 |
| 2.3 轮毂电机式电动汽车被动悬架性能仿真模型开发 |
| 2.3.1 随机路面前后轮激励仿真模型 |
| 2.3.2 脉冲路面前后轮激励仿真模型 |
| 2.3.3 轮毂电机激励仿真模型 |
| 2.3.4 电动汽车被动悬架性能仿真模型 |
| 2.4 轮毂电机式电动汽车被动悬架性能仿真 |
| 2.4.1 随机路面前后轮激励仿真 |
| 2.4.2 脉冲路面前后轮激励仿真 |
| 2.4.3 轮毂电机激励仿真 |
| 2.4.4 随机路面被动悬架性能仿真 |
| 2.4.5 脉冲路面被动悬架性能仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 轮毂电机式电动汽车主动悬架状态反馈H_∞控制设计和性能分析 |
| 3.1 线性矩阵不等式及其求解 |
| 3.1.1 线性矩阵不等式 |
| 3.1.2 Schur补引理 |
| 3.1.3 线性矩阵不等式求解 |
| 3.2 状态反馈H_∞控制 |
| 3.2.1 标准状态反馈H_∞控制 |
| 3.2.2 约束状态反馈H_∞控制 |
| 3.3 轮毂电机式电动汽车主动悬架性能模型描述 |
| 3.3.1 平面模型 |
| 3.3.2 微分方程 |
| 3.3.3 状态方程 |
| 3.3.4 输出向量 |
| 3.3.5 控制输出向量 |
| 3.3.6 约束输出向量 |
| 3.4 轮毂电机式电动汽车主动悬架状态反馈H_∞控制设计和实现 |
| 3.4.1 状态反馈H_∞控制设计 |
| 3.4.2 输出向量的同尺度量化和加权处理 |
| 3.4.3 控制参数的确定方法 |
| 3.4.4 控制参数的求解 |
| 3.5 轮毂电机式电动汽车主动悬架状态反馈H_∞控制性能分析 |
| 3.5.1 状态反馈H_∞控制性能仿真模型 |
| 3.5.2 随机路面悬架性能分析 |
| 3.5.3 脉冲路面悬架性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 轮毂电机式电动汽车主动悬架状态估计反馈H_∞控制和性能分析 |
| 4.1 卡尔曼滤波算法描述及其实现 |
| 4.1.1 离散线性系统的表示 |
| 4.1.2 卡尔曼滤波算法 |
| 4.1.3 卡尔曼滤波公式推导 |
| 4.1.4 卡尔曼滤波算法应用注意事项 |
| 4.1.5 卡尔曼滤波算法的实现 |
| 4.2 连续线性系统的离散化处理 |
| 4.2.1 连续线性系统的离散化 |
| 4.2.2 连续线性系统离散化的实现 |
| 4.3 轮毂电机式电动汽车主动悬架性能模型的离散化处理 |
| 4.3.1 离散化模型 |
| 4.3.2 离散仿真模型 |
| 4.3.3 随机路面主动悬架性能两种仿真模型的比较 |
| 4.3.4 脉冲路面主动悬架性能两种仿真模型的比较 |
| 4.4 轮毂电机式电动汽车主动悬架测量响应选取 |
| 4.4.1 加速度响应选取 |
| 4.4.2 速度响应选取 |
| 4.4.3 位移响应选取 |
| 4.5 基于卡尔曼滤波的轮毂电机式电动汽车主动悬架性能分析 |
| 4.5.1 状态估计反馈和状态反馈 |
| 4.5.2 状态估计反馈仿真模型 |
| 4.5.3 电机无偏心时状态估计反馈和状态反馈的比较 |
| 4.5.4 电机偏心时状态估计反馈和状态反馈的比较 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 轮毂电机式电动汽车主动悬架考虑执行器状态的容错性能分析 |
| 5.1 轮毂电机式电动汽车主动悬架执行器状态描述 |
| 5.1.1 执行器状态描述 |
| 5.1.2 主动悬架执行器状态描述 |
| 5.2 轮毂电机式电动汽车主动悬架执行器故障时的输出力 |
| 5.2.1 考虑主动悬架执行器状态的仿真模型 |
| 5.2.2 随机路面主动悬架有无执行器故障时的输出力 |
| 5.2.3 脉冲路面主动悬架有无执行器故障时的输出力 |
| 5.3 轮毂电机式电动汽车主动悬架故障补偿控制设计仿真模型 |
| 5.3.1 故障补偿控制设计 |
| 5.3.2 故障补偿控制仿真模型 |
| 5.4 轮毂电机式电动汽车主动悬架恒增益故障容错性能分析 |
| 5.4.1 随机路面恒增益故障容错性能分析 |
| 5.4.2 脉冲路面恒增益故障容错性能分析 |
| 5.5 轮毂电机式电动汽车主动悬架恒偏差故障容错性能分析 |
| 5.5.1 随机路面恒偏差故障容错性能分析 |
| 5.5.2 脉冲路面恒偏差故障容错性能分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 全文总结及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）轮毂驱动电动汽车半主动悬架的优化与控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 轮毂驱动电动汽车开发研究概况 |
| 1.2.2 轮毂驱动电动汽车悬架系统的研究 |
| 1.2.3 半主动悬架控制系统的研究现状 |
| 1.2.4 车辆转向系统稳定性研究 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 2 路面激励及车辆半主动悬架动力学特性分析 |
| 2.1 路面输入 |
| 2.1.1 路面不平度的功率谱 |
| 2.2 路面建模 |
| 2.2.1 路面不平度的频域模型 |
| 2.2.2 路面不平度的时域模型 |
| 2.2.3 基于simulink的路面激励模型 |
| 2.3 悬架性能评价指标 |
| 2.4 1/2 车辆半主动悬架模型 |
| 2.5 仿真结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于粒子群算法的半主动悬架模糊PID控制的优化研究 |
| 3.1 PID控制 |
| 3.1.1 PID控制基本原理 |
| 3.1.2 PID控制在半主动悬架中的应用 |
| 3.1.3 PID参数整定 |
| 3.2 半主动悬架模糊PID控制器设计 |
| 3.2.1 模糊控制理论 |
| 3.2.2 模糊控制器的组成 |
| 3.2.3 模糊控制器的分类 |
| 3.3 模糊PID控制原理 |
| 3.4 模糊PID控制在半主动悬架中的应用 |
| 3.4.1 量化因子和比例因子 |
| 3.4.2 模糊控制规则设置 |
| 3.4.3 建立模糊控制规则表 |
| 3.5 粒子群算法 |
| 3.6 半主动悬架基于粒子群算法优化的模糊PID控制 |
| 3.7 仿真结果与分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 基于横摆角速度反馈模糊控制的四轮转向系统 |
| 4.1 四轮转向系统动力学分析 |
| 4.2 定前后轮转向比四轮转向系统 |
| 4.3 横摆角速度反馈四轮转向系统 |
| 4.4 四轮转向系统模糊控制 |
| 4.4.1 模糊控制器的设计 |
| 4.5 基于横摆角速度反馈模糊控制的四轮转向系统仿真分析 |
| 4.5.1 低速状态下转向稳定性研究 |
| 4.5.2 高速状态下转向稳定性研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 轮毂驱动电动汽车麦弗逊悬架优化分析 |
| 5.1 麦弗逊悬架式独立悬架 |
| 5.1.1 基于Adams/Car的仿真模型 |
| 5.2 车轮定位参数 |
| 5.2.1 车轮外倾角(Camber Angle) |
| 5.2.2 主销后倾角(Caster Angel) |
| 5.2.3 主销内倾角(Kingpin inclination Angle) |
| 5.2.4 主销偏移距(Scrub Radius) |
| 5.2.5 前束角(Toe Angle) |
| 5.3 基于Adams的参数化分析 |
| 5.3.1 选取优化目标和影响因子 |
| 5.4 灵敏度分析结果 |
| 5.5 悬架定位参数优化结果分析 |
| 5.6 结论 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的成果 |
（6）电磁主动悬架设计与控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 主动悬架发展概述 |
| 1.3 电磁主动悬架概述及国内外研究现状 |
| 1.3.1 电磁主动悬架概述 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.3.3 国内研究现状 |
| 1.4 主动悬架及半主动悬架的控制方法研究现状 |
| 1.5 电磁主动悬架研究中存在的问题 |
| 1.6 本论文选题的依据和主要内容 |
| 第2章 电磁主动悬架系统的工作原理及结构参数优化 |
| 2.1 电磁主动悬架系统的工作原理 |
| 2.2 电磁主动悬架作动器的结构设计与尺寸优化 |
| 2.2.1 电磁主动悬架作动器的结构设计 |
| 2.2.2 电磁主动悬架作动器的尺寸优化 |
| 2.3 搭建电磁主动悬架作动器原理样机 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 电磁主动悬架作动器的特性分析 |
| 3.1 电磁主动悬架作动器的磁场理论模型 |
| 3.2 电磁主动悬架作动器的磁场仿真分析 |
| 3.3 电磁主动悬架作动器的磁场特性验证 |
| 3.3.1 磁场特性的实验装置和实验方案 |
| 3.3.2 磁场特性的实验验证 |
| 3.4 电磁主动悬架作动器的力学理论模型 |
| 3.5 电磁主动悬架作动器的力学仿真分析 |
| 3.6 电磁主动悬架作动器的力学特性验证 |
| 3.6.1 主动力特性的实验装置和实验方案 |
| 3.6.2 力学特性的实验验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 电磁主动悬架的系统动力学模型建立与仿真分析 |
| 4.1 汽车悬架系统性能评价指标 |
| 4.1.1 车身加速度 |
| 4.1.2 悬架动行程 |
| 4.1.3 轮胎动载荷 |
| 4.2 路面激励建模 |
| 4.2.1 随机路面建模 |
| 4.2.2 冲击路面建模 |
| 4.3 悬架系统的建模原则 |
| 4.4 被动悬架系统动力学模型的建立 |
| 4.4.1 1/4 车二自由度的被动悬架模型 |
| 4.4.2 1/2 车四自由度的被动悬架模型 |
| 4.4.3 整车七自由度的被动悬架模型 |
| 4.5 电磁主动悬架系统动力学模型的建立 |
| 4.5.1 1/4 车二自由度的电磁主动悬架模型 |
| 4.5.2 1/2 车四自由度的电磁主动悬架模型 |
| 4.5.3 整车七自由度的电磁主动悬架模型 |
| 4.6 电磁主动悬架的系统动力学仿真分析 |
| 4.6.1 1/4 车二自由度电磁主动悬架的仿真分析 |
| 4.6.2 1/2 车四自由度电磁主动悬架的仿真分析 |
| 4.6.3 整车七自由度电磁主动悬架的仿真分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 电磁主动悬架系统的控制策略仿真研究 |
| 5.1 电磁主动悬架系统的PID控制策略的仿真研究 |
| 5.1.1 PID控制策略的基本理论 |
| 5.1.2 PID控制器的设计 |
| 5.1.3 基于PID控制的电磁主动悬架系统的动力学仿真分析 |
| 5.2 电磁主动悬架系统的鲁棒控制策略的仿真研究 |
| 5.2.1 鲁棒控制器策略的基本理论 |
| 5.2.2 电磁主动悬架系统的鲁棒控制器设计 |
| 5.2.3 基于鲁棒控制的电磁主动悬架系统的动力学仿真分析 |
| 5.3 电磁主动悬架系统的极点重合配置控制策略的仿真研究 |
| 5.3.1 极点重合配置策略理论 |
| 5.3.2 基于极点重合配置控制的电磁主动悬架系统的动力学仿真分析 |
| 5.4 电磁主动悬架系统仿真研究的控制策略评价 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 电磁主动悬架系统的控制策略的实验验证 |
| 6.1 电磁主动悬架系统原理样机 |
| 6.1.1 搭建电磁主动悬架原理样机 |
| 6.1.2 搭建电磁主动悬架原理样机的控制系统与实验方案 |
| 6.2 电磁主动悬架系统的PID控制策略的实验验证 |
| 6.2.1 PID控制的时域与频域分析 |
| 6.2.2 基于PID控制的多频率多振幅的电磁主动悬架实验的研究与分析 |
| 6.3 电磁主动悬架系统的鲁棒控制策略的实验验证 |
| 6.3.1 鲁棒控制的时域与频域分析 |
| 6.3.2 基于鲁棒控制的多频率多振幅实验的研究与分析 |
| 6.4 电磁主动悬架系统的极点重合配置控制策略的实验验证 |
| 6.4.1 极点重合配置控制的时域与频域分析 |
| 6.4.2 基于极点重合配置控制的多频率多振幅实验的研究与分析 |
| 6.5 电磁主动悬架系统实验的控制策略评价 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（7）基于PID控制策略的汽车主动悬架平顺性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 汽车悬架系统的发展概述 |
| 1.2.1 被动悬架系统 |
| 1.2.2 主动悬架系统 |
| 1.2.3 半主动悬架系统 |
| 1.2.4 汽车悬架系统国内外研究现状 |
| 1.3 国内外主动悬架系统控制策略研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 路面时域响应模型与1/4悬架仿真模型的建立 |
| 2.1 路面时域响应模型的建立 |
| 2.1.1 路面不平度的功率谱密度 |
| 2.1.2 路面的速度功率谱密度和加速度功率谱密度 |
| 2.1.3 基于滤波白噪声的路面不平度时域模型 |
| 2.1.4 滤波白噪声路面时域仿真模型的建立 |
| 2.2 1/4悬架模型的建立 |
| 2.2.1 1/4被动悬架力学模型的建立 |
| 2.2.2 1/4主动悬架力学模型的建立 |
| 2.3 悬架平顺性能评价指标的选择 |
| 2.3.1 车身垂直加速度 |
| 2.3.2 轮胎动位移 |
| 2.3.3 悬架动行程 |
| 2.3.4 悬架系统的输出方程式 |
| 2.4 1/4被动悬架仿真模型的建立 |
| 2.4.1 被动悬架建模参数的选定 |
| 2.4.2 被动悬架仿真模型的建立 |
| 2.5 均方根值的计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 主动悬架控制器的实现 |
| 3.1 主动悬架PID控制器的实现 |
| 3.1.1 模拟PID控制算法算式 |
| 3.1.2 连续PID控制算法算式 |
| 3.1.3 离散化PID控制算法算式 |
| 3.1.4 位置式PID控制算法算式 |
| 3.1.5 增量式PID控制算法算式 |
| 3.1.6 PID控制器的建立 |
| 3.1.7 PID控制器的选择与使用 |
| 3.2 主动悬架模糊控制器的建立 |
| 3.2.1 模糊控制原理 |
| 3.2.2 模糊控制器的实现 |
| 3.2.3 结果对比与分析 |
| 3.3 主动悬架模糊+PID联合控制器的建立 |
| 3.3.1 模糊控制规则的确立 |
| 3.3.2 模糊+PID联合控制器的实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 PID控制器参数的整定 |
| 4.1 正交试验的设计 |
| 4.1.1 正交表的设计原则 |
| 4.1.2 控制目标的确定 |
| 4.1.3 正交试验表的设计 |
| 4.1.4 极差分析法选取水平参数 |
| 4.1.5 以寻取轮胎动位移均方根值的最优值为目标的极差分析试验 |
| 4.1.6 以寻取悬架动行程均方根值的最优值为目标的极差分析试验 |
| 4.2 正交试验 |
| 4.2.1 以寻取轮胎动位移均方根值最优值为目标的正交试验 |
| 4.2.2 以寻取悬架动行程均方根值最优值为目标的正交试验 |
| 4.3 利用二次曲面整定参数 |
| 4.3.1 以轮胎动位移均方根值为优化目标的二次曲面参数整定 |
| 4.3.2 以悬架动行程均方根值为优化目标的二次曲面参数整定 |
| 4.4 最优参数的选取 |
| 4.5 C级路面时域响应下的各控制策略仿真结果对比分析 |
| 4.5.1 PID控制主动悬架与被动悬架仿真结果对比分析 |
| 4.5.2 PID控制主动悬架与模糊控制主动悬架仿真结果对比分析 |
| 4.5.3 PID控制主动悬架与模糊+PID联合控制主动悬架仿真结果对比分析 |
| 4.5.4 各控制策略的仿真结果对比分析 |
| 4.6 B级路面时域响应下的各控制策略仿真结果对比分析 |
| 4.6.1 B级路面时域响应的建立 |
| 4.6.2 PID控制主动悬架与被动悬架仿真结果对比分析 |
| 4.6.3 PID控制主动悬架与模糊控制主动悬架仿真结果对比分析 |
| 4.6.4 PID控制主动悬架与模糊+PID联合控制主动悬架仿真结果对比分析 |
| 4.6.5 各控制策略的仿真结果对比分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 本文的创新点 |
| 5.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间公开发表论文 |
| 致谢 |
（8）汽车悬架装置检测台吸收率影响因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 汽车悬架装置检测台设计国内外研究现状 |
| 1.2.2 “车—台”的仿真分析国内外现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 第2章 汽车悬架装置检测台理论研究 |
| 2.1 汽车悬架性能检测的评价标准 |
| 2.1.1 EUSAMA标准简介 |
| 2.1.2 JT/T448-2001标准简介 |
| 2.1.3 评价指标简介 |
| 2.2 谐振式悬架检测台结构及工作原理 |
| 2.2.1 检测台结构 |
| 2.2.2 检测台工作流程 |
| 2.3 力学模型分析 |
| 2.3.1 汽车振动系统模型 |
| 2.3.2 “车—台”系统振动模型 |
| 2.4 数学模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 吸收率影响因素仿真分析 |
| 3.1 仿真软件简介 |
| 3.2 仿真系统设计 |
| 3.2.1 模型搭建 |
| 3.2.2 汽车二自由度振动模型仿真 |
| 3.2.3 “车—台”系统仿真 |
| 3.3 仿真及结果分析 |
| 3.3.1 振幅对吸收率的影响 |
| 3.3.2 储能飞轮对吸收率的影响 |
| 3.3.3 台面对吸收率的影响 |
| 3.3.3.1 台面质量 |
| 3.3.3.2 台面刚度 |
| 3.3.4 锁紧弹簧对吸收率的影响 |
| 3.3.5 导向柱阻尼对吸收率的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 检测台结构试验及分析方法研究 |
| 4.1 试验设备及对比参数结构 |
| 4.1.1 试验测试设备 |
| 4.1.2 偏心轮的偏心距设计 |
| 4.1.3 储能飞轮设计 |
| 4.1.4 台面设计 |
| 4.2 试验方案设计 |
| 4.2.1 试验目的 |
| 4.2.2 对比试验方法 |
| 4.3 试验辅助设备 |
| 4.3.1 电动机转矩计算 |
| 4.3.2 测试车辆 |
| 4.3.3 数据采集设备 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 吸收率影响数据分析及结论 |
| 5.1 数据分析与处理方法 |
| 5.1.1 低通滤波处理 |
| 5.1.2 频域分析方法 |
| 5.1.3 平滑处理 |
| 5.2 偏心轴振幅对吸收率影响 |
| 5.2.1 时域分析 |
| 5.2.2 频域分析 |
| 5.3 飞轮转动惯量对吸收率影响 |
| 5.3.1 时域分析 |
| 5.3.2 频域分析 |
| 5.4 台面对吸收率影响 |
| 5.4.1 时域分析 |
| 5.4.2 频域分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）基于微分几何法的直线电机式非线性分数阶主动悬架控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 汽车悬架国内外研究现状 |
| 1.2.1 分数阶悬架研究现状 |
| 1.2.2 基于反馈线性化的非线性主动悬架研究现状 |
| 1.2.3 直线电机式主动悬架研究现状 |
| 1.3 本文主要工作及章节安排 |
| 1.3.1 本文主要工作 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 第二章 1/4车二自由度非线性分数阶主动悬架系统建模 |
| 2.1 分数阶微积分的定义及性质 |
| 2.1.1 分数阶微积分定义及Laplace变换 |
| 2.1.2 分数阶微积分的基本性质 |
| 2.2 分数阶微分算子近似计算 |
| 2.2.1 分数阶微分近似算法概述 |
| 2.2.2 Oustaloup滤波器设计 |
| 2.3 路面输入时域模型 |
| 2.3.1 随机路面仿真建模 |
| 2.3.2 脉冲路面仿真建模 |
| 2.4 非线性分数阶主动悬架系统建模 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于分数阶PI~λD~μ控制的非线性分数阶悬架研究 |
| 3.1 基于整数阶PID控制器的非线性分数阶主动悬架 |
| 3.1.1 整数阶PID控制算法概述 |
| 3.1.2 整数阶PID控制器设计 |
| 3.2 基于分数阶PI~λD~μ控制器的非线性分数阶主动悬架 |
| 3.2.1 分数阶PID控制算法概述 |
| 3.2.2 分数阶PI~λD~μ控制器设计 |
| 3.3 遗传算法参数整定 |
| 3.4 仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于微分几何法的非线性分数阶悬架主动控制研究 |
| 4.1 基于微分几何法的非线性分数阶悬架的分数阶PI~λD~μ控制 |
| 4.1.1 微分几何法概述 |
| 4.1.2 非线性分数阶主动悬架动力学模型线性化 |
| 4.1.3 分数阶PI~λD~μ控制器设计 |
| 4.2 基于微分几何法的非线性分数阶悬架LQR控制 |
| 4.2.1 LQR原理概述 |
| 4.2.2 非线性分数阶悬架系统状态空间表示 |
| 4.2.3 输出函数各阶李导数对x偏导计算 |
| 4.2.4 非线性分数阶悬架系统反馈线性化 |
| 4.2.5 LQR控制器设计 |
| 4.3 仿真分析 |
| 4.3.1 基于反馈线性化的分数阶PI~λD~μ主动控制悬架仿真分析 |
| 4.3.2 基于微分几何法的LQR主动控制悬架仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 直线电机式主动悬架控制系统设计 |
| 5.1 直线电机选型及工作原理概述 |
| 5.1.1 直线电机选型 |
| 5.1.2 直线电机工作原理概述 |
| 5.2 直线电机数学建模及空间矢量技术概述 |
| 5.2.1 电机坐标变换 |
| 5.2.2 直线电机数学模型 |
| 5.2.3 空间矢量脉宽调制技术 |
| 5.3 基于分数阶内模电流解耦的直线电机控制研究 |
| 5.3.1 内模控制算法概述 |
| 5.3.2 内模控制器的设计步骤 |
| 5.3.3 基于分数阶内模的电流解耦控制器设计 |
| 5.4 仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）半主动悬架汽车平顺性强化学习控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 悬架系统分类及研究现状 |
| 1.2.1 被动悬架研究现状 |
| 1.2.2 主动悬架研究现状 |
| 1.2.3 半主动悬架研究现状 |
| 1.3 悬架系统控制策略综述 |
| 1.3.1 经典控制策略 |
| 1.3.2 现代控制策略 |
| 1.3.3 智能控制策略 |
| 1.4 悬架控制存在的问题 |
| 1.5 强化学习的应用现状 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 2 半主动悬架系统的传统控制 |
| 2.1 四分之一车辆模型建立 |
| 2.2 汽车悬架性能评价体系 |
| 2.3 磁流变阻尼器模型的建立 |
| 2.3.1 磁流变阻尼器工作原理 |
| 2.3.2 磁流变阻尼器正向模型的建立 |
| 2.3.3 磁流变阻尼器逆向模型的建立 |
| 2.4 路面模型建立 |
| 2.4.1 连续不平路面的数学模型 |
| 2.4.2 离散不平路面数学模型 |
| 2.5 半主动悬架的混合阻尼控制器设计 |
| 2.5.1 混棚阻尼控制模型和控制策略 |
| 2.5.2 混棚阻尼控制参数的确定 |
| 2.6 半主动悬架PID控制器设计 |
| 2.6.1 PID控制原理和模型搭建 |
| 2.6.2 PID控制参数整定 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 半主动悬架强化学习控制策略 |
| 3.1 强化学习原理 |
| 3.2 马尔柯夫决策过程 |
| 3.3 强化学习主要算法和探索策略 |
| 3.3.1 强化学习主要算法 |
| 3.3.2 强化学习探索策略 |
| 3.4 Q-Learning控制算法 |
| 3.4.1 Q-Learning控制算法原理 |
| 3.4.2 Q-Learning算法收敛条件 |
| 3.5 基于Q-Learning算法的控制器设计 |
| 3.5.1 状态-动作对矩阵 |
| 3.5.2 创建环境和智能体 |
| 3.5.4 Q-Learning算法参数选取 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 半主动悬架仿真分析 |
| 4.1 计算机仿真平台简介 |
| 4.2 仿真分析 |
| 4.2.1 连续不平B级路面60km/h输入下的控制效果 |
| 4.2.2 连续不平C级路面60km/h输入下的控制效果 |
| 4.2.3 离散路面60km/h输入下的控制效果 |
| 4.3 仿真结果对比总结 |
| 4.4 悬架参数对悬架振动特性影响 |
| 4.4.1 簧载质量对悬架响应的影响 |
| 4.4.2 阻尼系数对悬架响应的影响 |
| 4.4.3 悬架弹簧刚度比对悬架响应的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、基于SIMULINK的汽车悬架系统动态仿真（论文参考文献）
- [1]含分数阶的轮毂电机电动汽车悬架系统控制研究[D]. 程林. 石家庄铁道大学, 2021(02)
- [2]基于半主动悬架的整车联合控制研究[D]. 刘宇飞. 太原科技大学, 2021(01)
- [3]液压衬套动态特性对汽车平顺性的影响研究[D]. 燕东旺. 辽宁工业大学, 2021(02)
- [4]轮毂电机式电动汽车主动悬架控制容错性能研究[D]. 成林海. 吉林大学, 2021(01)
- [5]轮毂驱动电动汽车半主动悬架的优化与控制研究[D]. 王宝林. 青岛科技大学, 2021(01)
- [6]电磁主动悬架设计与控制策略研究[D]. 韦伟. 沈阳工业大学, 2020
- [7]基于PID控制策略的汽车主动悬架平顺性能研究[D]. 张裕晨. 山东理工大学, 2020(02)
- [8]汽车悬架装置检测台吸收率影响因素研究[D]. 张程. 吉林大学, 2020(08)
- [9]基于微分几何法的直线电机式非线性分数阶主动悬架控制研究[D]. 田沃沃. 石家庄铁道大学, 2020(04)
- [10]半主动悬架汽车平顺性强化学习控制策略研究[D]. 赵策. 大连理工大学, 2020(02)