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随机干扰下新型主动式座椅悬架系统鲁棒H∞控制开题报告

 2022-01-18 22:26:50  

全文总字数:5324字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

由于运路况恶劣,货车、工程和军用车辆等在行驶时会产生剧烈的振动。长时间暴露在高强度振动环境下,不但影响驾驶员的工作效率和身体健康,而且带来行驶安全。因此座椅悬架系统的减振是车辆工程领域的一个研究热点。目前,车辆驾驶员座椅悬架多数采用被动方式,其阻尼系数和刚度系数不能随着车辆的工作工况改变而进行调节,使其减振性能受到极大限制。

而主动座椅悬架能够有效降低座椅加速度,并同时能够抑制驾驶室俯仰角加速度。但是,主动座椅悬架研究尚处在萌芽状态,相关理论水平和技术状况较薄弱,加上对系统反应速度有着严格要求,且系统结构复杂,成本高等因素影响,主动座椅悬架仍未得到广泛应用。但它的优势明显必将成为未来座椅悬架的主流方向,故此研究为对主动座椅悬架的研究。

在建模的过程中存在传感器与执行器模型误差,结构振动、负载变化等引起的非线性,从而使模型中产生不确定,而不确定将影响到控制系统的性能和稳定性。因此,座椅悬架的控制系统需要具备一定的鲁棒性来应对模型和外界激励的不确定性。另一方面,座椅振动输入多数情况下为随机振动,目前研究多数将该扰动处理为单频或多频谐波激励,而对随机激励下系统的控制研究较少。

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2. 研究的基本内容

本研究首先要对座椅悬架系统有一定的了解,包括座椅悬架系统是什么,有哪些分类,并且还要对人体震动的特性也要有一定的分析,才能更好的研究和设计出契合人体的悬架座椅。其次是对主动式座椅悬架系统的模型建立和系统的设计。当座椅悬架系统的设计完成后便着手于控制系统的设计,利用观测器观测出悬架系统里面存在的干扰,然后将这个观测出来的干扰输入到控制器中,利用控制器将干扰进行补偿。最后进行多次仿真研究并得到结论。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案:

通过学校图书馆,电子数据库以及网络资源寻找与研究课题相关的文献和资料,并通过实验室实验,计算机仿真进行分析,运用理论与实践相结合,具体问题具体分析。研究在随机干扰下悬架座椅系统的鲁棒控制,发现问题解决问题。

进度安排:

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4. 参考文献

[1]ning donghong,sun shuaishuai,sun hongyi,du haiping,li weihua.active control of an innovative seat suspension system with acceleration measurement based friction estimation[j].journal of sound and vibration 384 2016 28–44.

[2]ning d,du h,sun s, li w, zhang b.an innovative two-layer multiple-dof seat suspension for vehicle whole body vibration control[j].ieee/asme transactions on mechatronics ieee/asme trans. mechatron. mechatronics, ieee/asme transactions on. 23(4):1787-1799 aug, 2018.

[3]ning donghong,sun shuaishuai,du haiping,li weihua,li wenxing.control of a multiple-dof vehicle seat suspension with roll and vertical vibration[j].in journal of sound and vibration 24 november 2018 435:170-191.

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