《磁流變整車懸架系統半主動解耦控制研究》是依託南京師範大學，由王恩榮擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：磁流變整車懸架系統半主動解耦控制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王恩榮
- 依託單位：南京師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
磁流變阻尼器（MRD）作為未來智慧型車輛懸架設計的關鍵器件，其半主動控制研究近年來受到國內外學者的高度關注。然而，對磁流變（MR）整車多懸架性能目標的自適應控制、MRD滯環非線性控制和四個MRD協調控制的半主動控制研究還有待進一步深入。本項目整體上從三個方面進行深化研究：（1）以依維柯（IVECO）汽車三維7-DoF整車懸架系統為對象，建立包含四個四分之一車輛MR懸架子系統的MR整車動力學解耦模型；（2）針對MRD的滯環非線性，分析MR整車懸架多輸入滯後非線性系統發生混沌運動的機理，並研究其混沌控制方法；（3）根據上述提出的MR整車懸架系統動力學解耦模型和混沌控制方法，結合申請人提出的四分之一車輛MR懸架子系統的半主動自適應控制方法，設計一種新的能實現對MR整車4個MR懸架子系統的解耦控制，混沌控制和多懸架性能目標自適應控制的半主動解耦控制器，並開展相應的實驗研究等工作。
結題摘要
套用新型磁流變阻尼器的車輛懸架系統的半主動控制研究是近十年來的國內外研究的熱點課題之一，關於磁流變阻尼器的滯環非線性控制及其整車四組磁流變懸架子系統的協調控制問題是目前該課題研究的挑戰性工作。為推動磁流變智慧型車輛懸架系統的套用，課題組成員針對提出的磁流變整車懸架系統半主動解耦控制的創新研究構想，在如下五個方面進行了深入的研究：一是提出了一種新的基於簧載和非簧載雙可控阻尼器的新型“四分之一”車輛可控懸架子系統結構，不改變車輛基本懸架結構，工程可實現，並首次定義了懸架耦合阻尼力的概念。因此，可實現磁流變半車懸架系統的完全結構解耦控制，並能拓展到磁流變整車懸架系統的完全結構解耦控制，從而將對整車懸架系統的控制等效轉化為對其各懸架子系統的獨立控制，可以直接套用針對“四分之一”車輛磁流變懸架子系統的半主動控制策略，以極大地簡化磁流變整車懸架系統協調控制的複雜性和提高系統的控制實時性；二是針對“四分之一”車輛磁流變懸架子系統，根據提出的改進型磁流變阻尼器Bouc-wen滯環阻尼力-速度模型，提出了一種新的基於逆模型和滑模控制策略的自適應半主動控制方法，在車輛簧載質量變化和不同行駛速度下具有良好的魯棒控制特性，能實現共振抑制、振動隔離、路面接觸和滯環補償等多懸架目標性能；三是針對磁流變整車懸架系統的結構特點，考慮整車前、後輪的間距，採用帶延時的諧波、平滑脈衝及實測的隨機路面信號作為路面對車輪的激勵輸入，以及對車輛左、右輪施加不對稱幅值激勵輸入，提出了對整車垂直、俯仰與側傾運動多目標懸架性能進行更為接近實際的系統評價方法；四是鑒於磁流變阻尼器是一種特殊的電磁控制器件和車輛運行的安全重要性，在開展一般性電子系統電磁兼容機理分析與建模方法基礎上，對磁流變阻尼器及其懸架系統的電磁兼容問題進行了初步的研究；五是由於磁流變阻尼器是一種具有滯環特性的智慧型器件，以及磁流變車輛懸架系統是以典型具有時滯特性的多輸入-多輸出非線性系統，對一類非線性系統的魯棒控制和混動運動也進行了初步的研究。通過本項目的執行，已取得了一批重要的發明專利、SCI收錄論文等研究成果，建立了比較系統的磁流變智慧型車輛懸架系統半主動解耦控制的理論體系和實驗研究方法，為進一步開展磁流變智慧型車輛懸架系統的套用研究奠定了重要的理論基礎。
