神经网络在主动悬架中的应用研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文神经网络在主动悬架中的应用研究姓名：阳杰申请学位级别：硕士专业：机械制造及自动化指导教师：容一鸣2002.3.1武汉理工大学研究生毕业论文用纸摘要fI汽车悬架系统是一个复杂的非线性系统，采用常规的线性控制方法难以达到预期的最优性能，而ANN能对复杂非线性系统进行辨识、能构成非线性控制器，与传统的自适应系统相比，在满足更为苛刻的性能要求的同时，还适用于更广泛的系统及环境的不确定性。所以，本文对ANN在汽车主动悬架控制方面的应用进行了研究。1／本文针对具有圭动悬袈的汽车，建立了三质量四自由度(1／2)非线性模型

2、，并引入一种改进型的动态递归神经网络模型，基于此种被垒圈终对汽车非线性模型进行了离线辩识，还以最优控制系统为参考模型，进行了主动悬架模型参考自适应系统的仿真，在线训练了神经网络控制器，对辩识和控制的结果进行较全面的分析和总结。本文还以M垫!曲适言为工具，编制了仿真程序和实用的界面，这极大的方便了任务的分析和巡坠￡丕统的设计。武汉理工大学研究生毕业论文用纸ABSTRACTAutomobilesusDensionisacomDlicatednonlinearsystem，andtheoptimumperformanceofitcann

3、otachievedbyregular1inearcontrolling．ButANNcanidentifyacomplicatednonlinearsystemandmakeanonlinearcontr011er．ANNcansatisfytheseriousreauestsandbefittotheuncertainenvironmentmorethanregularadaptivesystems．SotheresearchoftheapplicationofANNinautomobileactivesuspensionsp

4、readsoutinthearticle．工nthearticle，athreeweightandfourfreedomsnonlinearmodelofautomobilewithactivesuspensionisestablished．Andadyn2Ⅱnicrecurrentneuralnetworkmodelisintroduced，basedonthatmodel，theofflineidentificationofautomobilemodelisproceeded．Usingaoptimumcontr01syste

5、masareferencemodel，alsotheonlinetrainingofNNCisDroceeded．At1ast，theassayandsur眦arizeofresultsofidentificationandcontrollingisexpatiated．工nthearticle，theprogramiscompiledbyusingMatlablanguage．Forthat，theassyofmissionandthedesignofNNMRACsystemarebothveryeasy．武汉理工大学研究生毕业

6、论文用纸第一章绪论1．1主动悬架技术的发展与现状悬架对车辆总体性能有着重大的影响，主要体现在驾驶员以及乘客的舒适性、车身的姿态控制、并直接影响着操纵稳定性和轮胎的附着性能：同时悬架对车辆的燃油经济性、使用寿命和安全性能等都有重要影响。因此，选择好的悬架动力学特性，设计性能优越的悬架，对提高汽车的性能有着重要的作用。传统的被动悬架无法同时兼顾车辆的操纵稳定性和行驶平顺性，即使采用优化的方法效果也不理想。为了克服传统被动悬架在改善汽车性能方面的限制，近些年来出现了主动悬架，它己成为了改善汽车性能的主要途径之一。1954年，GM公司的E

7、rpie卜Labrosse在悬架设计中首先提出了主动悬架的思想，1965年w．O．0bson和L¨R．LaWther又作了类似的研究，S．KimicaT．H．Rockwell、J．M．Lawther和作了应用伺服机构作为主动元件的理论研究⋯。早期研究采用的数学模型是忽略了非簧载质量和轮胎特性的单自由度系统。1976年A．G．Th研究了两个自由度的车辆模型，并应用空间状态技术和线性最优控制理论来确定最优控制律。随后Thompson和Pearce把两自由度模型扩充成四自由度模型，并研究了对白噪声输入的响应。1986年R．M．cha—l

8、assani研究了整车模型的行驶性能。目前，车辆主动悬架的研究在国内外，尤其在国外得到了广泛的开展，许多大学与汽车大型企业对主动悬架进行了理论和实践的研究，并取得了很好的效果。在国内，这方面的研究还比较滞后，所以，进一步研究主动悬架的应用是又理论和