机车半主动悬挂系统模糊控制研究.pdf

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1、试验研究现代制造工程2010年第11期机车半主动悬挂系统模糊控制研究‘李广军’，丁建明2，张翠芳3，金炜东1(1西南交通大学电气学院，成都610031；2西南交通大学牵引动力国家实验室，成都610031；3西南交通大学信息学院，成都610031)摘要：模糊控制简单方便，硬件容易实现，在机车半主动悬挂控制中应用广泛，但普通模糊控制精度低，有必要采用改进型模糊控制方法。介绍机车半主动悬挂模糊控制系统结构及原理，并依照不同的模糊控制策略，重点讨论基于可调因子、变论域和进化算法优化模糊规则的三种改进型模糊控制方法特点

2、及其局限性。最后，提出机车半主动悬挂模糊控制的发展方向。关键词：半主动悬挂；模糊控制；可调因子；变论域；进化算法中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1671---3133(2010)11删1--04Researchonfuzzycontrolmethodofrailwayvehiclesemi．activesuspensionsystemUGuang-junl，DINGJian—ruin92，ZHANGCui-fan93，JINWei—don91(1SchoolofElectricalEnginee

3、ring，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China；2TractionPowerStateLaboratory，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China；3SchoolofInformationScienceandTechnology，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Thefurycontrolmethodissimple

4、andeasytorealizethehardware，whichispopularlyusedinmilwayvehiclesemi-ac-fivesuspensioncontr01．Butconventionalfuzzycontrolmothodislowaccuracy，itisnecessarythattrainsadoptimpmvedone．Thenthefundamentalprincipleofsemi—activesuspensionfhzzycontrolmethodisintroduc

5、ed，impmvedfuzzycontrolmethodsandtheirpeculiarityaswell鹪theirlimitsa弛discussedaccordingtothreediversecontrolstrategies．whicha咒basedonadjustablefactorandvariableuniversea8well够evolutionalgorithm．Intheend．future'sdevelopmentofsemi·activesuspensionfu=ycontrolme

6、thodisprovided．Keywords：semi—activesuspension；fuzzycontrol；adjustablefactor；variableuniverse；evolutionalgorithm0引言列车悬挂系统是含有多种不确定因素的非线性动力系统¨，2J，存在非线性、时变等因素，很多控制算法对其均存在局限性。例如，采用常规PID控制∞1参数整定困难，在控制中往往与其他控制方法结合起来使用；采用线性最优控制方法在悬挂系统建模时，忽略了高阶动态环节，所得到的控制参数是根据确定的简化系

7、统参数计算出来的，仅对理想的数学模型保证预期的性能，当系统参数变化到一定程度时，会使系统变得不稳定，控制参数不再使性能指标最优，甚至会使悬架性能恶化，所以最优控制方法在实际半主动·国家自然科学基金资助项目(60971103)悬架控制系统中应用很少【4’51；由于鲁棒控制在设计中强调不确定性对悬挂系统的影响，需要在稳定鲁棒性和性能鲁棒性之间做出折衷选择，所得的控制效果是保守的；在日。控制基础上发展起来的肛方法∞J，虽然克服了稳定鲁棒性和性能鲁棒性的折衷问题，但该方法设计出的控制器阶次较高而影响应用。与经典控制相

8、比，模糊控制不需要系统的精确数学模型【7-13]，且具有较强的鲁棒性，它在具有随机激励和复杂数学模型的车辆悬挂系统的应用中表现出了极强的优势。在列车半主动悬挂控制中，模糊控制方式应用最为广泛，但常规模糊控制的问题是：1)存在着隶属度函数和控制规则一旦确定后就再也无法更现代制造工程2010年第11期试验研究改的缺陷，自适应能力差；2)控制精度低。控制精度的高低与控制规则间有着很大的关系，人们往往以增加