摘要：非道路车辆悬架对于来自非铺装路面的冲击振动衰减有限,且部分工程车辆考虑到实际需要,甚至未加装车辆悬架,因此对于特种车辆座椅悬架的减振研究尤为必要。为此,选用经典Tricept并联机构作为座椅悬架主体,该机构具有3个自由度,可实现多维振动的有效衰减。首先在ADAMS中搭建并联机构模型,然后设计与该机构相适应的模糊比例积分微分(proportion-integration-differentiation,PID)主动控制和模糊PID-天棚半主动控制,分别进行ADAMS与MATLAB联合仿真。结果显示,并联机构Tricept的座椅悬架系统可以实现多维协同减振,沿垂向、俯仰、侧倾3个方向的(角)加速度依次衰减了18.58%、42.68%、42.5%;与主动控制结合后,各方向的振动(角)加速度分别降低了37.26%、53.38%、49.36%;与半主动控制结合后,各方向的振动(角)加速度分别降低了43.54%、53.38%、52.47%。

摘要：为提高工程车辆座椅的低频隔振能力,及适应驾驶员身高、体质量参数的差异性,设计了一种集成身高和体质量调节功能的座椅非线性悬架,建立了核心设计参数与其力-位移特性间的数学模型,确定了主要设计参数。基于ADAMS软件仿真验证了座椅悬架的力-位移特性、调整功能,并制造了物理样机进行了试验验证。结果表明,所设计的悬架具有较好的非线性特性,高度、体质量参数可调,且参数的调整不影响悬架的低频隔振能力。

摘要：为进一步改善车辆座椅乘坐舒适性,设计了3种分别基于负刚度结构单元(NSE)、阻尼结构单元(DE)及负刚度阻尼单元(NSDE)的座椅悬架系统.建立了座椅悬架动力学模型,以悬架位移幅和座椅加速度的均方根值为评价目标,考察了不同设计参数对座椅乘坐舒适性的影响特性,并利用遗传算法对悬架设计参数进行了优化分析.研究结果表明:基于NSE和DE单元的悬架设计参数对评价目标的影响较大,通过参数优化分析发现DE的阻尼力比NSE的恢复力低98.3%,说明DE结构单元对改善座椅隔振性能作用有限.但引入NSE结构单元后,NSDE悬架系统的振动位移幅和座椅加速度的均方根值明显减小,有效提升了座椅的隔振效果,提高了驾驶员的乘坐舒适性.

摘要：针对考虑人体模型的五自由度半主动座椅悬架系统,提出了一种基于滑模观测器的H_(∞)最优控制器。由于座椅悬架系统的未建模动态、参数不确定性和作动器未知输入在同一个通道内,所有扰动可视为集总干扰。通过结合低通滤波技术构造辅助变量,建立增广系统设计滑模观测器,成功实现了利用直接可测量加速度信息对集总干扰的估计,进而利用H_(∞)技术对滑模观测器估计误差和振动输入引起的干扰进行抑制。冲击工况和随机路面激励下的仿真结果表明:(1)滑模观测器能够精确估计座椅悬架系统的未知扰动;(2)带有滑模观测器干扰补偿的H_(∞)最优控制相较无补偿的H_(∞)控制和无控制,座椅悬架的性能指标与乘坐舒适性都有明显的改善。

摘要：以某型工程车辆的座椅振动系统为对象,利用自学习和模糊推理(Adaptive Network-based Fuzzy Inference System,ANFIS),提出了基于ANFIS的座椅悬架振动半主动控制方法,解决了工程车辆工作过程中座椅振动过大的问题。首先,分析工程车辆座椅悬架的振动过程,建立座椅悬架的动力学模型;然后,加入前馈、反馈环节,设计座椅悬架的模糊神经控制系统;最后,分别观测振动激励频率不同、控制器控制对象不同和以实测座椅信号为输入时的控制效果。结果表明,模糊神经振动控制系统减小了座椅的振动能量,降低了座椅的振动频率,座椅振动位移均方根值为被动悬架座椅的52%~66%。

摘要：针对含有人体动态的座椅悬架系统,通过合理选择状态变量及干扰变量,将地面激励建模成系统的一类可从控制通道输入的匹配干扰,同时考虑模型参数变化这一类不匹配干扰对系统的影响,基于滑模控制理论,设计了全程滑模切换函数;结合不匹配干扰估计器,构造了座椅悬架系统控制器;根据Lyapunov理论,证明了系统的鲁棒稳定性。利用座椅位移量和人体加速度量这两个可测输出量,设计了滑模观测器,实现了对状态变量的估计。仿真结果表明,相比于LQR和传统的滑模控制方法,带不匹配干扰估计的全程滑模控制方法可以使得座椅悬架系统在刚度系数和阻尼系数变化以及恶劣地况的情况下,获得更佳的动态性能及鲁棒性。

摘要：为改善长途运输车辆驾驶员乘坐舒适性,针对基于气动人工肌肉理论执行器的座椅悬架系统,提出了包含多重非线性因素的三自由度座椅悬架数学模型,重点分析并建立了人体-座椅坐垫非线性模型和气动人工肌肉非线性模型。面向多重非线性座椅悬架系统,设计利于改善振动特性的摩擦力前馈补偿自适应控制策略。仿真结果表明,与被动座椅悬架相比,采用摩擦力前馈补偿自适应控制策略的座椅悬架,驾驶员垂向加速度均方根值降低了78%,垂向位移降低了26%,驾驶员乘坐舒适性评价指标明显提高,且功率谱密度在人体重要器官危险频率范围内得到显著改善。可见,对于考虑多重非线性因素的座椅悬架系统,摩擦力前馈补偿自适应控制对驾驶员乘坐舒适性的改善具有可行性。

摘要：针对座椅悬架系统的参数不确定性和位移测量难题,基于线性矩阵不等式和H∞最优控制理论,建立了座椅悬架系统的参数不确定性H∞输出反馈控制器。控制器利用估计的状态采用鲁棒控制策略计算期望控制力。磁流变阻尼器的控制电压在满足半主动和极值约束条件下,比较期望控制力与当前阻尼力的大小,应用开关控制算法进行调整,使得磁流变阻尼器产生跟踪期望控制力的阻尼力。数值仿真结果证明,该控制器在仅利用座椅架的加速度作为测量输出进行状态估计,以及在座椅悬架系统具有参数不确定性的情况下,仍能有效地对座椅外部激励进行隔振,改善驾驶员的乘坐舒适性。

摘要：为进一步提高汽车的乘坐舒适性,研发了一种汽车座椅半主动悬架用磁流变减振器,并对其进行阻尼特性试验,通过分析其受力情况,建立了汽车半主动座椅悬架动力学模型,设计了用于座椅磁流变半主动悬架的天棚控制策略,并在随机和正弦激励输入下进行了座椅天棚控制仿真计算,试制了磁流变半主动座椅物理样机及试验台架系统,开展了磁流变半主动座椅悬架的台架试验研究。结果表明,理论仿真和试验结果基本吻合,磁流变减振器阻尼可控性好;相对于被动座椅悬架,采用磁流变半主动座椅悬架后,座椅动态性能改善了30%左右,磁流变半主动座椅悬架减振效果显著。

摘要：为了提高车辆驾驶员的乘坐舒适性,研制了一种基于磁流变减振器的半主动座椅悬架。分析了磁流变减振器基本原理和力学模型,建立了车辆半主动座椅悬架动力学模型,设计了用于座椅半主动悬架的模糊控制策略,并在正弦激励输入下进行了模糊控制仿真计算,试制了座椅用磁流变减振器物理样机及试验台架系统,开展了磁流变减振器阻尼特性试验和磁流变半主动座椅悬架台架试验研究。结果表明,理论仿真和试验结果基本吻合,磁流变减振器阻尼可控性好,所研制的磁流变半主动座椅悬架明显减小了座椅振动。