亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于全尺寸模型的半主動(dòng)懸架車輛平順性研究

        2019-06-13 01:18:32周軍超胡光忠
        關(guān)鍵詞:半主動(dòng)平順模糊控制

        周軍超,唐 飛,胡光忠

        (1. 四川輕化工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,四川 自貢 643000; 2. 過程裝備與控制工程四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 自貢 643000;3. 重慶交通大學(xué) 軌道交通研究院, 重慶 400074)

        0 引 言

        汽車懸架系統(tǒng)是提高車輛行駛平順性、操縱穩(wěn)定性、駕駛安全性及減少零部件損壞的關(guān)鍵。被動(dòng)懸架系統(tǒng),其剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)值如隨意改變會(huì)使減振性能變差,從而限制車輛性能,逐漸被淘汰[1-2]。 半主動(dòng)懸架由于其優(yōu)越的自適應(yīng)能力,且結(jié)構(gòu)簡單,能耗小,成為新的懸架研究趨勢(shì)[3-5]。秦也辰等[6]以實(shí)現(xiàn)懸架的自適應(yīng)半主動(dòng)控制為研究對(duì)象,基于多目標(biāo)優(yōu)化算法及路面識(shí)別方法,對(duì)車輛平順性與操縱穩(wěn)定性進(jìn)行研究。H. REN等[7]基于車輛的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性,提出一種改進(jìn)的虛擬半主動(dòng)參考模型,并采用滑模變結(jié)構(gòu)控制器對(duì)該模型進(jìn)行分析。SHI. HONGYAN等[8]對(duì)基于模糊 PID控制策略的汽車主動(dòng)懸架控制策略進(jìn)行了研究,有效改善了典型路面隨機(jī)振動(dòng)條件下汽車的振動(dòng)幅度和速度,大幅改善乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性,具有一定應(yīng)用價(jià)值,但效率不高。

        針對(duì)現(xiàn)有研究存在的平順性研究基于動(dòng)力學(xué)方程模型,對(duì)半主動(dòng)懸架的單一種控法無法令系統(tǒng)的所有性能達(dá)到最優(yōu),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)某一個(gè)或者某幾個(gè)性能有所提高,另一些的性能就相對(duì)下降的問題。筆者首先建立了二自由度1/4車車輛的懸架車輛的1∶1全尺寸的物理模型,然后在Matlab/Simulink中建立車輛懸架自適應(yīng)模糊PID控制模型,運(yùn)用聯(lián)合仿真手段,對(duì)控制算法在隨機(jī)路面激勵(lì)下的振動(dòng)進(jìn)行分析并與被動(dòng)懸架以及PID控制做對(duì)比驗(yàn)證,對(duì)半主動(dòng)懸架車輛的平順性進(jìn)行分析,以期待提高開發(fā)效率。

        1 全尺寸半主動(dòng)懸架動(dòng)力學(xué)模型

        1.1 二自由度全尺寸懸架模型

        車輛懸架是一個(gè)復(fù)雜的多輸入多輸出系統(tǒng),為了更好的與車輛實(shí)際行駛情況相吻合,建立全尺寸懸架模型進(jìn)行研究。簡化后的二自由度懸架模型如圖1,懸架參數(shù)如表1[9]。全尺寸半主動(dòng)懸架模型如圖2。

        圖1 二自由度懸架模型Fig. 1 Two-degree-of-freedom suspension model

        圖2 全尺寸半主動(dòng)懸架模型Fig. 2 Semi-active suspension model of full size

        /kg30/kg300/(N·s·m-1)1 300/(N·m-1)180 000/(N·m-1)18 000 /(m·s-1)20 /m-10.1

        半主動(dòng)懸架的動(dòng)力學(xué)方程如式(1):

        (1)

        1.2 路面模型

        由于路面不平度是隨機(jī)序列在時(shí)間產(chǎn)生的隨機(jī)變量,因此很難得到兩個(gè)完全相同的路面輪廓曲線(或不平度函數(shù)),路面不平度垂直速度和垂直加速度的譜密度公式分別為[10]:

        (2)

        (3)

        在我國比較常見的是C級(jí)公路,故對(duì)C級(jí)公路進(jìn)行分析(設(shè)置的車速為v=20 m/s)。

        2 自適應(yīng)模糊 PID 控制基礎(chǔ)

        PID控制是利用相對(duì)于控制誤差的比例、積分、微分3種動(dòng)作來決定受控對(duì)象的操作量。PID 控制規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式如式(4):

        (4)

        式中:KP、KI、KD分別為調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)、積分系數(shù)和微分系數(shù);TI、TD分別為調(diào)節(jié)器的積分和微分時(shí)間;其中KI=KP/TI;KD=KPKD。

        模糊PID控系統(tǒng)的輸入為車身的速度及其變化量,輸出為主動(dòng)控制力。

        KP=KP0+ ΔKP

        (5)

        KI=KI0+dΔKI

        (6)

        KD=KD0+ ΔKD

        (7)

        式中:KP0、KI0、KD0分別為未校正前 PID 控制器的初始參數(shù);ΔKP、ΔKI、ΔKD分別為模糊控制器輸出,即自適應(yīng)模糊PID控制器經(jīng)在線校正所得的模糊整定系數(shù)。

        自適應(yīng)模糊PID算法的優(yōu)勢(shì)在不破壞原有的PID的控制的基礎(chǔ)上,僅針對(duì)系統(tǒng)跟蹤誤差對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)的時(shí)變或非線性控制。自適應(yīng)模糊PID控制結(jié)構(gòu)原理如圖3。

        圖3 模糊控制系統(tǒng)Fig. 3 Fuzzy control system

        考慮到筆者建立的半主動(dòng)懸架PID模糊控制系統(tǒng)顯著的非線性且連續(xù)的特點(diǎn),因此隸屬度函數(shù)選擇三角函數(shù)。對(duì)輸入信號(hào),采用模糊子集來描述,輸入變量E為速度差,EC為E的導(dǎo)數(shù)。E、EC的取值范圍相同,均為{NB,NM,NS,PS,PM,PB}。選取模糊變量的隸屬函數(shù)輸入變量E、EC的隸屬度函數(shù)如圖4[5]。

        圖4 模糊變量E、EC隸屬函數(shù)Fig. 4 Membership function of fuzzy variable E and EC

        模糊推理控制規(guī)則觀察圖和模糊推理輸出隸屬度函數(shù),如圖5。

        圖5 KP 、KI、KD模糊輸出隸屬度函數(shù)Fig. 5 Fuzzy output membership function KP ,KI,KD

        3 分析與討論

        仿真中,假定車輛以v=20 m/s在C級(jí)路面上直線行駛,仿真時(shí)間為10 s。選擇車身加速度、懸架彈簧的動(dòng)行程、輪胎動(dòng)位移作為評(píng)價(jià)汽車平順性的主要指標(biāo)[11]。

        仿真結(jié)果是被動(dòng)懸、模糊控制半主動(dòng)懸架、自適應(yīng)模糊PID控制半主動(dòng)懸架3種進(jìn)行對(duì)比,以此來分析此次仿真的結(jié)果,見圖6。

        圖6 輪胎位移、懸架行程及車身加速度對(duì)比Fig. 6 Comparison of tire displacement, suspension stroke andvehicle body acceleration

        由圖6可見:① 采用自適應(yīng)模糊PID半主動(dòng)懸架輪胎位移的峰值有增大的趨勢(shì),然而相對(duì)模糊控制以及被動(dòng)懸架,采用自適應(yīng)模糊PID控制策略后增加幅度較小,對(duì)行駛平順性沒有較大影響;② 采用自適應(yīng)模糊PID半主動(dòng)懸架行程的峰值也有所減少,有效的降低了由于彈性系統(tǒng)引起的振動(dòng);③ 采用自適應(yīng)模糊PID控制策略的半主動(dòng)懸架相對(duì)采用模糊控制的半主動(dòng)懸架以及被動(dòng)懸架,車身加速度峰值顯著減小,對(duì)于汽車行駛平順性和舒適性有較大程度改善,而且采用自適應(yīng)模糊PID控制方法比單純采用模糊控制的效果更好。懸架仿真結(jié)果對(duì)比如表2。

        表2 懸架仿真結(jié)果對(duì)比Table 2 Comparison of suspension simulation results

        采用自適應(yīng)模糊PID控制的半主動(dòng)懸架與采用模糊控制半主動(dòng)懸架和被動(dòng)懸架相比較,各評(píng)價(jià)指標(biāo)的均方根在一定程度上都有降低:車身加速度峰值分別降低了5.0%和2.9%,懸架動(dòng)行程分別降低了3.14%和1.68%,輪胎動(dòng)位移分別降低了0.29%和0.25%,提高了車輛行駛平順性。

        綜上所述,采用自適應(yīng)模糊PID控制的半主動(dòng)懸架在汽車性能方面,明顯優(yōu)于被動(dòng)懸架和模糊控制的半主動(dòng)懸架。而且在峰值方面,自適應(yīng)模糊PID半主動(dòng)懸架的峰值低于其余兩種,自適應(yīng)模糊PID控制算法的半主動(dòng)懸架性能遠(yuǎn)超出模糊控制的半主動(dòng)懸架以及被動(dòng)懸架。圖6可以看出,被動(dòng)懸架的波動(dòng)是非常大,自適應(yīng)模糊PID控制的半主動(dòng)懸架波動(dòng)較小,說明了自適應(yīng)模糊PID控制算法對(duì)車輛的平順性是非常優(yōu)越的。從響應(yīng)時(shí)間來看,采用自適應(yīng)模糊PID的車身加速度和懸架動(dòng)行程的響應(yīng)時(shí)間為2 s,而被動(dòng)懸架的響應(yīng)時(shí)間為4 s,響應(yīng)時(shí)間提高了50%。

        通過以上3組數(shù)據(jù)的對(duì)比,采用自適應(yīng)模糊PID控制的半主動(dòng)懸架的性能明顯優(yōu)于其余兩種,因而采用自適應(yīng)模糊PID控制的半主動(dòng)懸架的車輛,在行駛的平順性以及乘坐的舒適性上面,都是遠(yuǎn)高于其余兩種的。

        4 結(jié) 語

        為改善車輛的平順性,筆者基于二自由度1/4車輛的全尺寸動(dòng)力學(xué)模型基礎(chǔ)上,提出一種半主動(dòng)懸架的自適應(yīng)模糊PID控制算法。結(jié)果表明,采用自適應(yīng)模糊PID控制策略的半主動(dòng)懸架相對(duì)采用模糊控制的主動(dòng)懸架以及被動(dòng)懸架,車身加速度峰值分別降低了5.0%和2.9%,懸架動(dòng)行程分別降低了3.2%和1.68%,輪胎動(dòng)位移分別降低了0.29%和0.25%。對(duì)于汽車行駛平順性和舒適性有較大程度改善。研究結(jié)果表明,采用自適應(yīng)模糊PID控制的全尺寸模型的半主動(dòng)懸架控制較傳統(tǒng)模糊控制,能更好的滿足車輛平順性的要求,為研究車輛平順性研究提供一種有效方法。

        猜你喜歡
        半主動(dòng)平順模糊控制
        基于PID控制的載貨汽車駕駛室半主動(dòng)懸置控制
        基于Simulink的汽車行駛平順性研究
        平順植保站:開展粟灰螟防治
        T-S模糊控制綜述與展望
        基于模糊控制的PLC在溫度控制中的應(yīng)用
        電子制作(2016年21期)2016-05-17 03:53:01
        基于模糊控制的恒壓供水系統(tǒng)的研究
        一種抑制鐵路橋梁地震反應(yīng)的半主動(dòng)控制新策略
        用于光伏MPPT中的模糊控制占空比擾動(dòng)法
        含時(shí)滯半主動(dòng)天棚懸架系統(tǒng)的解析研究
        半主動(dòng)空氣懸架阻尼準(zhǔn)滑模變結(jié)構(gòu)控制與試驗(yàn)
        无码福利写真片视频在线播放| 偷拍偷窥在线精品视频| 亚洲国产av一区二区三区天堂| 亚洲av无码乱码国产精品久久| 国产av无码专区亚洲av琪琪| 免费一本色道久久一区| 少妇性l交大片免费快色| 国产偷国产偷亚洲高清视频| 伊人久久大香线蕉av网禁呦| 狠狠狠色丁香婷婷综合激情| 免费观看在线视频一区| 漂亮丰满人妻被中出中文字幕| 国产日产综合| 99国产超薄丝袜足j在线观看| 免费高清av一区二区三区| 色拍拍在线精品视频| 精品国产福利一区二区三区| 久久一区二区三区老熟女| 久久久国产打桩机| 国产视频毛片| 日韩国产自拍成人在线| 国产一区二区三区免费视| 日本一区二区三区免费播放| 人妻去按摩店被黑人按中出| 国产黄色精品高潮播放| 国产成人大片在线播放| 中文字幕欧美人妻精品一区| 手机在线精品视频| 日本加勒比一道本东京热| 日本污ww视频网站| 青草国产精品久久久久久| 久国产精品久久精品国产四虎| 在线观看一区二区中文字幕| 国产精品亚洲综合色区| 97视频在线观看免费| 亚洲黄色大片在线观看| 日日摸夜夜添夜夜添高潮喷水| 加勒比日本东京热1区| 国产污污视频| 国产青青草视频在线播放| 国产成人综合久久精品推荐免费 |