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1、上海交通大学硕士学位论文气动人工肌肉主动悬架系统的建模与控制特性研究姓名：沈伟申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：施光林20040101上海交通大学硕士学位论文气动人工肌肉主动悬架系统的建模与控制特性研究摘要悬架是车辆的一个重要组成部分对于车辆的乘坐舒适性操纵稳定性等性能有很大影响因此一些能够根据汽车行驶的路面工况和载荷等情况来控制自身工作状态使汽车的整体行驶性能达到最佳的可控悬架系统越来越得到人们的广泛关注自上世纪六七十年代以来各国学者运用多种执行机构作为悬架的主动执行器针对不同阶段所出现的问题对各种主动悬架的控制策略进行了深入的研究过去,主动悬
2、架中的执行器主要为液压缸气缸气动人工肌肉的出现为人们提供了一种新型的执行器件各种控制策略有其各自的优缺点随着研究工作的深入各种控制理论的相互结合和控制过程的实用化是现在悬架研究与分析的一个特点本文根据1/4悬架的结构和结合气动人工肌肉的特点设计了气动人工肌肉主动悬架的实验平台同时根据汽车悬架的动作特点对实验平台的具体物理结构和零件进行了设计以满足主动悬架的控制性能要求在实验平台的设计基础上本文结合气动控制回路的控制特点建立了气动人工肌肉主动悬架系统的数学模型并经过改进得到了其仿真模型从而为对此系统进行理论研究奠定了基础本文进一步研究了气动人工肌肉主动悬架系统
3、的梯形积分离散PID控制器变速积分离散PID控制器以及基于DRNN神经网络可变自整定离散PID控制器并对这些控制器的控制性能进行了对比分析得出了有益的结论为进一步开展气动人工肌肉主动悬架系统的实验研究打下了基础关键词气动人工肌肉主动悬架建模PID控制DRNN神经网络IDissertationMODELINGANDCONTROLCHARACTERISTICRESEARCHFORAPNEUMATICARTIFICIALMUSCLEACTIVESUSPENSIONSYSTEMABSTRACTThesuspensionisoneofthemostimportantc
4、omponentsofvehicles,foritiscriticaltotheperformancesuchasridingcomfortandcontrolstability,andsoon.Sopeoplepaymoreattentionstoanddevelopactivesuspensionsthatcanadaptitsdynamiccharactertotheroadsurfaces,ridingconditionsandloadings,inordertoachievethebestperformance.Withinthelastfewde
5、cades,thedevelopmentofthedisciplinessuchasmechanicaldynamics,fluidtransmissionandcontrol,theoryofcontrols,computerscience,electronics,andmaterialscienceetc.layssolidbasetothedevelopmentofsuspensionfrompassivetoactive.Sincethe60-70’sinthelastcentury,scholarsallovertheworldhavelubric
6、atedtheactivesuspensions,employingvariousperformerstoreachthedesiredperformance.Amongalltheperformers,hydrauliccylindersandpneumaticactuatorsaremostcommon.Withtheemergenceofpneumaticartificialmuscle,peoplehaveabrandnewactuator.Suchcontrolalgorithmshaverespectivebothadvantagesanddis
7、advantages.Withthedeepeningofsuchsearchsfordifferentcontrolstrategies,thecombinationandpracticalityofthesecontrolalgorithmshavebeenthecharacteristicofcurrentanalysis,researchanddesignofactivesuspensions.Thepneumaticartificialmuscleactivesuspensionexperimentutilityweredesignedaccord
8、ingtothestructureofthe1/4s
