时滞减振机理及其在车辆中应用

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1、独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得山东理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解山东理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅；学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的

2、全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：年月日万方数据山东理工大学硕士学位论文摘要摘要时滞减振理论的核心思想是主动地利用时滞来实现更好的控制效果。而传统的时滞研究将时滞看作控制系统中的不利因素，侧重分析时滞对控制系统的影响以及采取各种方法消除其负面作用。时滞减振理论则是力求发现和利用时滞的有利作用，是结构动力学控制领域的重要理论创新，是对时滞现象在认识论上的重要突破。本文将时滞减振理论应用到车辆减振工程中，研究时滞减振悬架

3、在车辆工程中的应用。首先，文章根据李雅普诺夫稳定性理论对车辆动力学模型进行了稳定性分析，给出了时滞系统的全时滞稳定区域，并得到了不同反馈增益所对应的临界时滞。进而利用傅里叶变换确定了衡量减振效果的加权目标函数，通过最优化方法确定了和外部激励频率相关的最优反馈增益系数和对应的时滞量，给出了确定时滞系统控制参数的通用方法。其次，文章以四分之一车模型、怠速模型和半车模型为研究对象，考察了单时滞和双时滞减振系统选择不同状态反馈时系统的稳定性以及所能达到的减振效果，分析了时滞减振的“带宽”问题以及对轮胎振动的影响，保证了理论的实用性。论文

4、得出两个重要结论：对于特定系统的特定反馈环路任意大小的时滞都有可能造成系统失稳，同时定性的指出对于多自由度系统选取对质量较小一方的状态反馈往往能取得更好的减振效果。最后，论文将时滞减振推广到外部激励为随机路谱的悬架系统中。利用Pade逼近对模型降维，利用优化方法确定最佳时滞量并利用线性二次型最优控制实现了多频率激励下时滞减振的实时控制，解决了现有理论中时滞减振只能处理单频率激励的局限，实现了良好的减振效果，同时解决了不含时滞的最优控制导致轮胎振动增加的问题。本文的探索表明，时滞减振在车辆工程中有较好的应用价值；文中根据时滞现象的

5、两面性，通过合理的利用将其不利影响转化成了有利的作用，是时滞问题研究在方法论上的一点进步。关键词：半主动悬架；时滞减振；最优化方法；最优控制。I万方数据山东理工大学硕士学位论文AbstractAbstractThecoreideologyofthetimedelaydampertheoryistoachievebettervibrationsuppressionwiththeactiveuseofdelay.Whilethetraditionalresearchabouttimedelaymainlyregardsitasthe

6、adversefactorandfocusesontheeliminationofthenegativeeffects,thetimedelaydampertheorystrivestodiscoverandutilizeitsadvantages.Timedelaydampertheoryisasignificantinnovationandisanimportantbreakthroughintimedelayphenomenoninepistemology.Inthisthesis,thetimedelaydamperth

7、eorywasadoptedtoinvestigatetheutilizationofdelayitemsinthevehicleengineering.First,theLyapunovstabilitytheorywasemployedtoanalyzethestabilityofvehicledynamicsmodels,thestableregionforarbitrarytimedelaywasgivenandthecriticaltimedelaywasobtainedwithdelayedactivecontrol

8、forcesequipped.TheweightedobjectivefunctionwasconfirmedthroughtheuseofFourierTransform,andwiththeoptimizationmethods,theoptimumfeed