含分数阶车辆悬架非线性振动最优化控制

作     者：岳书常 刘灿昌 许英姿 巩庆梅 任传波 周继磊 YUE Shu-chang;LIU Can-chang;XU Ying-zi;GONG Qing-mei;REN Chuan-bo;ZHOU Ji-lei

作者机构：山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255049 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51275280) 

出 版 物：《广西大学学报（自然科学版）》 (Journal of Guangxi University（Natural Science Edition）)

年 卷 期：2015年第40卷第5期

页      码：1117-1126页

摘      要：针对含两类分数阶微分项的悬架系统非线性振动,提出一种最优化控制方法,并得到最优反馈控制参数的取值范围。以一个带有两类分数阶微分项的非线性单自由度悬架系统为控制对象,引入线性控制参数,采用平均法得到系统的近似解,导出系统的幅频响应特性。分析系统作周期振动的定常解的稳定性,在保证系统存在稳定解的前提下,得到反馈控制参数的取值范围。分别以悬架系统的衰减率和稳定的反馈控制参数取值范围作为最优化控制的目标函数和约束条件,利用最优化方法得到最优反馈控制参数。研究了激励幅值及分数阶微分的变化对反馈控制参数的影响。仿真结果表明:引入控制参数能有效减小悬架系统的主共振幅值,减弱或消除其非线性振动特性;不同的分数阶阶次会对控制参数产生影响,进而影响系统的振动控制效果,其作用不可忽视。研究结果为悬架系统的优化设计提供了理论依据和设计参考。

主 题 词：分数阶 悬架 非线性振动 平均法 最优化方法 

学科分类：08[工学] 082304[082304] 080204[080204] 0802[工学-机械学] 080101[080101] 0801[工学-力学类] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2015.1117

馆 藏 号：203536117...