【摘 要】
:
随着国家节能减排的政策出台,新能源汽车的发展已是大势所趋,其中电动汽车则是发展的主要方向,采用轮毂电机驱动的分布式驱动电动汽车已经成为研究的热点。但受限于本身结构,轮毂电机附加的簧下质量和电机激励会加剧车辆的垂向振动,影响车辆平顺性。而主动悬架配合相应地控制算法,可以有效的降低车辆垂向振动,保证驾驶的舒适性。为保证轮毂电机驱动电动汽车平顺性,设计了一种主动悬架T-S模糊控制器,构建了轮毂电机驱动电
【基金项目】
:
国家自然科学基金项目(11972238); 河北省重点研发计划项目(21342202D);
论文部分内容阅读
随着国家节能减排的政策出台,新能源汽车的发展已是大势所趋,其中电动汽车则是发展的主要方向,采用轮毂电机驱动的分布式驱动电动汽车已经成为研究的热点。但受限于本身结构,轮毂电机附加的簧下质量和电机激励会加剧车辆的垂向振动,影响车辆平顺性。而主动悬架配合相应地控制算法,可以有效的降低车辆垂向振动,保证驾驶的舒适性。为保证轮毂电机驱动电动汽车平顺性,设计了一种主动悬架T-S模糊控制器,构建了轮毂电机驱动电动汽车1/4悬架动力学模型,基于Matlab/Simulink在多种路面下对车辆进行动力学仿真,分析了T-S模糊控制器在车辆变参数条件下的控制效果,并与PID控制及被动悬架进行比较,通过硬件在环实验验证了控制效果。结果表明,相对于PID控制,所提出的主动悬架T-S模糊控制策略可使垂向加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷分别降低15%、11%、11%,且在变路面条件下控制效果更好,因此T-S模糊控制具有一定的自适应性。考虑到单一模糊控制具有精度不高的缺点,对设计的T-S模糊控制器改进,利用T-S模糊推论和二级模糊控制器结构,针对主动悬架设计了一种T-S变论域模糊控制策略,将其分别与单一的T-S模糊控制、Mamdani变论域模糊控制进行对比,并通过仿真和主动悬架实验台验证了所提控制策略的效果。结果表明,相对于单一模糊控制和Mamdani变论域模糊控制,所提出的主动悬架T-S变论域模糊控制策略在各级路面上使垂向加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷分别降低10%、3%、1%,具有较好的多工况适应性,变参数工况下具有较好的鲁棒性,垂向加速度上下波动不超过4%,三项平顺性指标分别优化了23%、9%、13%;实验结果中三项平顺性指标相对于T-S模糊控制分别降低13%、8%、1%。利用T-S模糊策略设计伸缩因子,实现论域变化,相比于单一T-S模糊控制和传统的Mamdani变论域模糊策略,能更好的提升模糊控制的控制效果和运算速度和在各工况下的自适应能力。将轮毂电机附加质量影响和电机激励的影响综合考虑,利用有限元求出轮毂电机的电机激励,构建三自由度1/4车悬架模型,并与二自由度悬架模型进行对比。将所提出的T-S变论域模糊控制策略分别与单一的T-S模糊控制和被动悬架在变路面工况和变车辆参数工况下进行仿真对比。结果表明,考虑电机激励后,悬架平顺性响应明显增大;随着车速的增加,控制算法的控制效果有所下降,但相对于单一的T-S模糊控制T-S变论域模糊控制策略仍具有良好的控制效果,在各级路面上使垂向加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷分别降低13%、7%、8%,变参数工况下分别优化了11%、12%、5%;T-S变论域模糊控制,因而具有更好的工况适应性。为主动悬架设计了T-S模糊控制器,并基于T-S模糊推论和二级模糊控制器思想改进出了T-S变论域模糊控制器,仿真和实验结果表明,所提算法可有效提高车辆平顺性并在变行驶参数工况下具有很好的自适应性。可为分布式驱动电动汽车主动悬架控制的设计提供一种新思路。
其他文献
随着社会发展,汽车的数量与日俱增,由此引发的能源消耗、交通拥堵以及交通事故等问题严重影响着人们的生活。智能车辆可以部分或者全部替代人类驾驶,能够避免由于驾驶人因素导致的交通拥堵和交通事故。轨迹跟踪控制是研究智能车辆的重点之一,也是实现智能交通的重要组成部分,研究轨迹跟踪控制问题对于实现智能车辆自动驾驶具有重要的实际意义。模型预测控制算法能够很好地处理多约束问题,对于研究轨迹跟踪控制问题具有独特的优
齿轮箱是旋转机械工作中的重要结构,也是最容易出现故障的结构。然而目前针对齿轮箱的故障诊断大都是基于降噪、滤波及特征提取等,这些过程太过于繁琐,并且在处理复杂工况时特征的提取十分困难。本文基于深度学习技术,对残差网络进行改进处理,结合特征融合技术,实现了对旋转机械故障诊断研究。本文研究了以下内容:首先,本文将残差网络运用到齿轮轴承的故障诊断之中,其中的残差模块使用了跳跃连接,能够搭建更深的层数来改善
随着装配式建筑优势日益突出,目前已有不少装配式构件应用于地铁施工建设当中。然而,长期的地下载荷压迫和环境侵蚀,导致装配式地铁车站整体结构出现各种不易察觉的变形,从而对结构安全和列车运行产生不良影响,所以有必要对装配式地铁车站结构整体变形开展长期监测。传统监测技术多根据经验布设的有限点进行监测,监测点之间关联性不清,对结构整体变形信息掌握不足。因此,本论文将压缩感知方法引入有限点结构变形监测的整体变
新型复杂装备的操作训练是部队日常训练的重要内容,装备操作虚拟训练是当前发展的一个重要研究方向,其中复杂新型装备通常有多个分系统。因此新型装备操作键位识别问题是虚拟装备操作训练、辅助实际装备操作等的必要手段。然而目前存在诸多的因素及问题导致实际训练中往往不能满足实装操作要求,例如装备列装数量少,只能满足少数人员同时训练的需要,装备空间通常比较狭小,装备价值昂贵。且现阶段的军工装备教学系统由于安装在装
重型汽车具有载重量大、质心高的特点,这就导致了车辆的侧向稳定性较差,在进行转向时易发生侧滑,甚至侧翻事故。本文选用某东风三轴商用车作为研究对象,针对其在行驶过程中的侧翻失稳问题进行研究。建立了一种能够对重型汽车行驶状态进行实时估计的侧翻预警模型,对车辆潜在的侧翻危险情况进行实时预测,采用两种防侧翻控制策略,对车辆进行主动安全控制,并通过硬件在环实验验证了侧翻预警和防侧翻控制的有效性。本文首先建立了
战场态势感知是信息化条件下多域联合作战的重要组成部分,也是信息化作战的基础,直接关系到信息化战争的胜败。传感器管理是实现高效、连续战场态势感知的核心,传感器部署和调度构成了传感器管理最重要的两个部分。在给定作战任务和有限的传感器资源下,如何通过传感器的合理部署充分发挥战场侦察效能,并提高对目标的跟踪能力,是本文研究的主要内容。本文主要工作和创新点如下:(1)针对复杂地形下传感器探测问题中可视性算法
随着对非线性系统的深入研究,非线性系统模型变得越来越复杂,研究人员逐渐的将一些不寻常的因素考虑在内,例如间隙、死区特性、粘弹特性等,分数阶微积分可以对具有记忆特性的一些变化过程进行较为准确的描述,所以在理论研究和实际工程中都有被应用。本文主要研究一类分数阶微分分段的粘弹性系统的非线性动力学行为特性,主要研究内容概括如下:(1)将非线性阻尼项以及分数阶微分项加入到传统的Duffing系统中,研究一类
路面峰值附着系数的估计对车辆主动安全控制和路面抗滑性能的研究都具有重要的意义和价值。为提高路面峰值附着系数估计算法的及时性和准确性,本文提出两种可缩短收敛时间和降低估计误差的归一化方法,对胎路接触模型进行改进,最终实现三维路面峰值附着系数估计,并通过仿真和试验验证了估计算法的精度和可行性。首先,根据六种典型路面标准曲线曲率相似性特征得到归一化策略,该策略适用于车辆动力学领域大部分轮胎模型,对路面激
TBM施工对我国隧道工程建设非常重要,围岩岩体状态是影响TBM施工的重要因素,岩体状态感知是TBM施工的重点和难点。我国TBM施工中围岩等级判定仍然以人工判别为主,具有很大的主观性,施工效率较低,施工成本较高。本文提出的方法可以为围岩等级判别智能化提供理论依据和计算方法,提高施工效率,节约施工成本,创造社会效益。首先从理论上分析围岩状态与TBM掘进参数之间的相关性,以花岗岩为例,选取掘进参数中的推
民以食为天,食以安为先。食品安全直接关乎着百姓的健康。外置加热式油炸机是通过外置的炸油加热器加热炸油,之后再把炸油输送到后续的设备中炸制食品。目前,外置加热式油炸机,多采用蒸汽-炸油换热器或者导热油-炸油换热器来实现对炸油的加热。这就需要增设蒸汽锅炉或导热油锅炉,这种附加投资对小型食品企业无疑是很大的负担。也有部分使用真空油炸技术,真空油炸产出的食品有很好的的品质,但是由于他的油炸空间需要创造一个