摘 要:对带有电流变液智能阻尼器的半主动汽车悬架系统设计一种输出反馈模糊滑模控制器。根据滑模运动方程稳定的Hurwitz判据选择滑模面矩阵,以滑模变量及其导数作为模糊控制器的输入,以控制力作为输出设计模糊滑模控制器,利用电流变液智能阻尼器的阻尼力可随电压连续变化的特性来降低隔振质量的振动。仿真分析了多种激励信号下隔振质量的响应。仿真结果表明:与无控制作用的最优被动阻尼和电流变液阻尼器最大阻尼相比,模糊滑模控制下的半主动悬架系统的隔振效果最好。
关键词:振动与波;电流变阻尼器;半主动悬架;模糊滑模控制
半主动隔振系统在控制品质上接近于全主动隔振系统,且控制较为简单,能耗小。电流变液智能阻尼器利用电流变液可随外加电压而快速可逆转变的特性提高了控制的实时性和准确性,使半主动隔振系统的控制效果得到明显的改善。
针对电流变阻尼器存在的非线性特性,同时考虑到半主动悬架系统模型参数的变化和外界扰动,有必要采取鲁棒控制策略。常用的鲁棒控制策略有自适应控制法[1],变结构方法和模糊控制方法等。模糊逻辑控制提供了一种有效的控制系统设计方法。模糊控制器根据模糊逻辑,将语言控制策略转化为自动控制策略,它的设计不依赖于被控对象的数学模型,而是根据专家知识或操作者的经验来构建控制规则。滑模变结构控制的最大优势在于滑动模态对模型参数的不确定性和外界扰动具有高度的鲁棒性。有关文献将模糊控制器引入滑模控制中[2],从而设计出各种模糊滑模控制器,有效地提高了滑模控制的性能,削弱了抖振。
本文采用二维模糊控制器来调节控制力,为基于电流变阻尼器的半主动悬架系统设计了模糊滑模变结构控制器,并研究了系统在多种激励信号下的响应,对控制效果进行了仿真评价。
本文针对带有电流变智能阻尼器的半主动悬架设计了输出反馈模糊滑模控制器。从仿真结果看,与无控制作用的最优被动阻尼和电流变液阻尼器最大阻尼相比,模糊滑模控制下的半主动悬架系统的控制效果最好。
|
