加速度输入的履带车辆悬挂系统LQR控制建模与仿真.pdf

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1、加速度输入的履带车辆悬挂系统LQR控制建模与仿真高永强，张进秋，王洪涛，张建(装甲兵工程学院技术保障工程系，北京100072)ModelingandSimulationofTrackedVehicleSuspensionSystemBasedOnAcceleration——inputLQRControlAlgorithmGAOYong—qiang，ZHANGJin—qiu，WANGHong—tao，ZHANGJian(DeptartmontofTechnicalSupportEngineering，AcademyofArmoredFo

2、rceEngineering，Beijing100072，China)摘要：建立了以加速度作为路面激励输入信号，rithm，theoptimalcontrolforceiscomputedand且考虑非悬置质量的履带车辆二自由度二分之一车approachedbymagnet0rheological—dampersemi—辆力学模型，选定状态变量，推导出悬挂系统状态方activecontrolforcecomputedfromDelimitation—程和振动微分方程。基于线性二次型(LQR)最优Hrovatoptimalalgorit

3、hm．Themagnetorheo1ogical控制理论的主动控制算法得出最优控制力，依据磁——dampersemi——activecontrolofsuspensionsystem流变阻尼器半主动限界Hrovat控制算法追踪最优wasrealized．Theeffectsofactiveorsami—active控制力，实现悬挂系统磁流变阻尼半主动控制。对vibrationcontrolwiththesinusoida1roadactuators典型正弦路面激励下履带车辆悬挂系统的主动、半weresimulated，andcompa

4、redwiththeeffects主动控制效果进行了仿真，并与被动控制效果进行basedonpassivecontro1．Theresultshowsthatthe比较。结果表明，建立的力学模型可信，算法能很好mechanicalmodeliSreliableandthedisplacement控制车体位移和加速度。andaccelerationofthetrackvehiclearereduced关键词：建模；仿真；悬挂系统；磁流变；阻尼；加greatly．速度Keywords：modeling；simulation；suspens

5、ion中图分类号：TJ810．332system；MR；damping；acceleration文献标识码：A文章编号：1001—2257(2012)09—0063—05Abstract：Mechanicalmodelwith2DOFof1／20引言vehicleisestablishedunderroadaccelerationactua—履带车辆多数仍采用被动悬挂系统，即弹簧刚torsandnon—suspendmolarisconsidered．The度和阻尼系数都是固定不变的，不能根据路面状况stateequationandv

6、ibrationdifferentialequationof和车辆运行状态实时调节。大量实践证明，这种传suspensionsystemwasdeducedthroughselecting统的悬挂设计思路已经走到尽头。而且未来战争对statevariable．Inthe1ightofLQRoptimalalgo-车辆的越野速度和行进间射击精度都提出更高要求，因此必须运用新的设计理念，采用更加先进的悬收稿日期：2012—05—14挂技术。例如可控悬挂技术，主要是主动、半主动悬[3]李智强，王艳芳．基于GSM及单片机的无线电力自动[6]李

7、鸿．用单片机控制手机收发短消息I-J]．电子技术抄表系统的设计EJ3．机床电器，2009，(3)：45—47．应用，2003，(8)：32—34．E43SIEMENS．TC35iHardwareInterfaceDescription[Z]．2003．作者简介：庄焕伟(1981一)，男，广东潮州人，讲师，硕士，主[5]SIEMENS．TC35iATCommandSet[Z]．2005．要从事自动化控制研究。●《机械与电子》2O12(9)·63·人的履带车辆悬挂系统L挂技术L1]。磁流变液半主动悬挂系统是利用磁流质量简化为，。；负重轮以

8、外的部分等效为车体变液在强磁场下快速可逆的流变特性而制造的一种质量M；I是车体绕y轴的转动惯量；负重轮与车新型振动控制装置，具有能耗低、出力大、响应速度体间的连接用等效刚度K，K，表示，等效阻尼系快、结构简单和阻尼力连续