具有磁流变减振器半主动悬架的振动控制

《具有磁流变减振器半主动悬架的振动控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、具有磁流变减振器半主动悬架的振动控制VibrationControlofSemi-ActiveSuspensionIntegratedwithMagneto-rheologicalFluidDamper(申请清华大学工学硕士学位论文)培养单位：汽车工程系学科：机械工程研究生：贝瓦指导教师:侯之超教授二○一七年六月关于论文使用授权的说明本人完全了解清华大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存该论文。(涉密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名

2、：导师签名：日期：____________摘要摘要具有磁流变减振器的半主动悬架，以其相对于被动悬架更为优越的性能正越来越受到人们的青睐。这类半主动悬架，作为一种自适应装置，兼有被动悬架和主动悬架的优点，特别是能量需求较低。系统的性能高度依赖于控制技术，能量需求也受到控制方法的影响。本文致力于设计车辆与悬架的控制器使悬架达到理想性能，并研究控制策略对磁流变减振器能量需求的影响。本文将分数阶控制技术应用于具有磁流变减振器的半主动悬架的控制。分数阶PID控制器采用分数微积分，是对经典PID控制的扩展，其在实现控制目标时有更好的适应性。Nelder-Mead优化算法用

3、于优化分数阶PID控制器的增益，以根据预期要求而提高平顺性和稳定性。所提出的悬架控制器由两个内嵌式控制器构成。其中一个连续状态控制器用于减振器控制，而分数阶PID控制器用于车辆控制。为了简便，仅考虑了悬架系统的垂向动力学。对于集成了磁流变减振器和所开发控制系统的四分之一车辆，应用一个2自由度模型进行研究。仿真结果表明，相对传统被动悬架系统或采用经典PID控制的半主动悬架系统，采用所提出控制器的半主动悬架系统具有明显的优势。本文还研究了控制方法对磁流变半主动悬架能量需求的影响。以能量需求为指标，对分数阶PID控制、开-关式天钩控制、线性天钩控制以及经典PID控制

4、进行了对比。结果显示不同控制策略所需控制电压也不同；无论采用哪种控制策略磁流变半主动悬架所需能量很少，这为自供能设计提供了可能性。关键词：半主动悬架；磁流变；分数阶控制；Nelder-Mead优化；能量需求IAbstractAbstractSemi-activevehiclesuspensionsystemintegratedwithMagneto-rheologicalfluid(MRF)dampersarebecomingmoreandmorepopularduetheirsuperiorperformanceoverpassivesuspensionsy

5、stem.MRFdamperusesatypeofsmartfluidknownasmagneto-rheologicalfluidwhoserheologicalpropertiescanbeadjustedwiththeapplicationofvoltage/current.Theyareadaptivedevicesthatcombinestheeffectofbothpassiveandactivesuspensionsystemwithlowpowerrequirement.Theperformanceandpowerrequirementofsu

6、chsystemsarehighlydependentontheusedcontrolmethods.TheaimofthisstudyistodesignacontroltechniqueinordertoachievedesiredsuspensionperformanceandtoinvestigatetheeffectofdifferentcontroltechniquesonpowerrequirementofMRFdamper.Thisstudypresentstheapplicationofafractionalordercontroltechn

7、iqueforasemi-activesuspensionsystemintegratedwithmagneto-rheologicalfluiddamper.Fractionalorderproportional-integral-derivative(FOPID)controllersaregeneralizedformofclassicalproportionalintegralderivative(PID)usingfractionalcalculus.ThefractionalorderofderivativeandintegralofFOPIDco

8、ntrolleroffersmoref