摘要：为实现履带车辆主动悬挂减振性能和能耗达到综合最优,基于正交试验方法开展履带车辆主动悬挂多点布置优化设计。首先,建立了履带车辆悬挂系统动力学模型,并通过道路模拟试验验证了该模型的合理性;其次,开展了履带车辆悬挂系统正交试验,分析了4种典型路面下各子悬挂对悬挂系统减振性能影响的敏感性;最后,设计了主动悬挂作动器的6个布置方案,通过建立基于线性二次最优(linear quadratic regulator,简称LQR)控制的履带车辆主动悬挂动力学模型,分析了典型路面下各布置方案对悬挂系统减振性能的影响规律及能耗变化规律。结果表明,通过对履带车辆主动悬挂作动器的布置优化,可以实现悬挂减振性能和能耗之间的平衡。

摘要：为研究采用主动横向悬挂的高速车辆系统Hopf分岔特性,建立整车横向简化7自由度非线性动力学模型,基于传统天棚控制原理提出天棚/地棚阻尼和刚度非线性控制律,即将二系横向减振器的理想主动力表示为车体或转向架横向位移和速度的三次多项式函数,理论研究状态反馈量和控制增益对车辆系统蛇行运动Hopf分岔速度、极限环幅值和频率的影响规律.结果表明:被动悬挂难以兼顾车辆一次和二次蛇行失稳工况;地棚阻尼和刚度控制律中一次项和三次项增益对一次蛇行分岔特性影响很小;优化地棚阻尼和刚度控制律一次项增益可提升二次蛇行失稳临界速度,其中地棚阻尼控制律提升效果更为显著;优化地棚阻尼控制律三次项增益可以显著降低极限环幅值且不改变蛇行频率,而地棚刚度三次项增益则不影响系统蛇行分岔特性;优化天棚阻尼和刚度控制律中一次项增益能够有效抑制一次蛇行,主要原因是改变了车体悬挂模态阻尼比和频率,然而天棚刚度控制会降低二次蛇行临界速度;综上,合理设计天棚/地棚阻尼和刚度控制律及参数,能够有效调控车辆系统分岔速度及极限环幅值.研究可为基于主动横向悬挂技术的动车组蛇行稳定性和运行平稳性协调控制研究提供理论依据和参考.

摘要：针对主动悬挂系统能耗与发动机运行参数不匹配而导致的液压主动悬挂系统压力和流量频繁波动、发动机载荷过高导致熄火等问题,提出了主动悬挂系统能耗与发动机功率匹配的控制方案。分析了保证主动悬挂系统与发动机匹配运行的条件,为使主动悬挂系统运行的最大功率小于发动机当前状态下的剩余功率,提出了根据驱动主动悬挂系统的平均流量对变量泵排量控制信号进行动态补偿的控制策略,应用模糊PID控制方法设计了功率匹配控制器。试验结果表明:相较于原主动悬挂系统,应用所提出控制方案的主动悬挂系统所消耗的平均功率降低了42%,发动机扭矩百分比平均值下降了39.6%,主动悬挂系统能耗和发动机载荷明显减小。

摘要：针对当前工程环境复杂化、地形条件多样化对移动施工平台性能提出的要求,设计一款基于主动悬挂的移动式作业平台。对作业平台进行结构设计,对其液压作动支腿进行有限元结构静力学分析,验证作动支腿机械结构的可靠性,对作业平台整体进行有限元结构动力学分析,得出能够避免平台发生共振的激振源频率段;根据作业平台特点,采用“中心点不动”调平算法,通过数学模型将平台的倾角控制等效转化为液压作动支腿位移的控制;设计作业平台作动支腿的电液比例控制系统,通过仿真验证PID控制算法的有效性;最后,通过试验对作业平台整体性能进行验证。结果表明:基于主动悬挂的移动式作业平台满足设计要求,达到预期目标。

摘要：为提高在纵坡工况下超低重载主动悬挂行驶的安全稳定性,设计出一种升降驱动单元升降控制系统,并分别建立其在理想路面与D级路面的纵坡工况下的数学模型,通过对比升降驱动单元路面跟踪曲线与实际输出位移曲线,验证其在两种路况下的跟踪性能。采用一阶轨迹灵敏度分析方法建立D级路面纵坡工况下升降驱动单元灵敏度方程,给出其位移响应对应的各参数灵敏度,建立灵敏度衡量指标,定量分析各参数变化对输出动态特性影响程度的大小。研究结果表明:液压缸活塞有效面积、液压缸等效总容积、液压油弹性系数、比例伺服阀压力流量系数、液压缸总泄漏系数和最大负载的变化对升降驱动单元输出位移动态性能影响很大,这为后续主动悬挂升降驱动单元性能优化提供理论支持。

摘要：建立了充分考虑液压装置动力学特性的车辆半侧非线性主动悬挂模型,并提出了线性二次型最优控制与非线性逐步后退法相结合的内外环控制方案。首先根据目标需求在外环设计二次型指标下的最优控制器;然后在内环利用逐步后退法处理因液压装置引入的非线性项。仿真结果表明,使用该设计方案的主动悬挂可以获得比被动悬挂优越的车辆性能。

摘要：针对铁道车辆二系主动悬挂,考虑了轨道不平顺谱及轮轴时延的输入;依据最优控制理论,设计了整车的主动悬挂控制规律,并在整车垂向动力学模型上进行了仿真分析.分析表明,依据轨道不平顺谱以及轮轴时延能实现最佳的控制性能;但随着速度的提高,其相对于仅依靠轨道谱信息而设计最优控制规律的收益大幅下降;相对而言,铁道车辆依据轨道谱信息设计主动悬挂控制规律非常重要.

摘要：为了改善具有参数不确定的能量回馈式主动悬挂系统的稳定性、减振性能以及能量回馈性能,对含摄动的系统模型进行了鲁棒控制器设计,并给出了系统的能量平衡条件.在MATLAB/SIMULINK下,对控制系统进行了仿真.结果表明,鲁棒控制器使得能量回馈式主动悬挂系统稳定;相比传统最优控制器,减振性能得到明显改善;控制作用力、悬挂动行程、轮胎动位移、车身加速度的均方根值分别降低了45.19%、52.15%、61.19%和15.79%;整个仿真过程回收能量1 831 J.

摘要：针对刚性支腿调平装置灵活性差、调平耗时长等问题,设计了一种基于主动悬挂的车载稳定平台调平系统,该系统主要包括三轴六轮车辆底盘、惯性测量单元、控制系统和液压系统。通过悬架互联方式将悬挂作动油缸对车载稳定平台的六点支撑结构等效转换为三点支撑结构,采用“中心不动”调平算法对三支撑点高度进行调节,从而实现对车载稳定平台的调平控制。为验证所设计调平系统的可行性,试制了车载稳定平台样机,并进行了驻车调平和行车调平试验。驻车调平试验包括基于本文设计的调平系统调平试验和基于样机自带的刚性支腿调平装置的调平试验,行车调平试验包括过单边桥调平试验和过双边桥调平试验。结果表明,在驻车调平试验中,采用本文设计的基于主动悬挂的调平系统进行调平,平台俯仰角由2.5°调至水平状态约需5.5 s,调平精度为0.1°,相比刚性支腿调平装置,在调平速度和调平精度方面具有明显优势;在行车调平试验中,过单边桥调平时,平台侧倾角最大误差为0.58°,过双边桥调平时,平台俯仰角最大误差为0.55°,行车调平过程中平台倾角变化误差较小,可基本满足实际使用要求。所设计的基于主动悬挂的车载稳定平台调平系统不仅能保证车载稳定平台驻车调平时的调平速度和调平精度,而且能实现在行车过程中边行走、边调平的功能。

摘要：设计先进的悬挂系统是提高车辆性能的重要途径之一.本文针对并联式液压主动悬挂系统建立了较为详细的7自由度全车非线性模型,并根据其结构特点提出了线性二次型最优控制与Backstepping方法相结合的控制策略.仿真结果证明,利用该控制策略,主动悬挂系统既可以满足悬挂行程约束,又可以有效的提高乘坐舒适性;而且,与相同条件下的被动悬挂相比,车辆性能有明显改善.