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机械强度2024年第02期:采用PD控制的变质量座椅悬架主动控制研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:安存胜;陈小亮;魏伟振;刘奎;

单位:河南省果园管理特种机器人工程技术研究中心;河南林业职业学院汽车与机电工程系;河南科技大学车辆与交通工程学院;

摘要:针对座椅悬架负载质量的变化而产生的系统非线性,以及对座椅振动的有效控制等问题,提出了一种基于比例-微分(Proportional-Derivative, PD)控制的变质量座椅悬架主动控制系统。该控制系统建立在几个不同的控制器基础上,主控制器用于评估应在悬架系统中产生所需主动力的实际值,次级控制器用于计算信号的瞬时值,该信号通过其反向模型控制有源元件。建立主动座椅悬架系统模型,对主动座椅悬架控制系统进行设计。对不同负载质量的座椅悬架系统的鲁棒性进行仿真验证,对控制器参数进行优化设计,实现了主动座椅悬架自适应质量识别的精细控制。对优化设计结果进行对比验证,结果表明,质量变化对主动座椅悬架系统的动态性能影响显著降低。在100 kg质量负载时,EM3、EM5和EM6激励信号下,主动系统的座椅有效幅值传递率(Seat Effective Amplitude Transmissibility, SEAT)因子分别降低了49.81%、20.96%和29.85%,同时悬架行程分别降低了4.76%、33.87%和18.18%。所建立的主动控制系统显著提高了座椅悬架的性能,对变化负载质量具有更好的鲁棒性,为主动座椅悬架隔振性能研究提供了参考。

关键词:主动座椅悬架;;负载激励;;自适应控制;;减振性能;;优化设计

基金资助:“十三五”国家重点研发计划项目(2016YFD0701002-2);; 河南省重点科技攻关计划项目(222102110293)资助~~