基于非线性模型的磁流变半主动悬架驱动系统

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb20170086

吉林大学学报(工学版) ›› 2018, Vol. 48 ›› Issue (3): 645-651.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20170086

• 论文 • 下一篇

基于非线性模型的磁流变半主动悬架驱动系统

李静, 韩佐悦, 杨威, 邢国成, 周瑜

吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130022;

收稿日期:2017-01-16 出版日期:2018-05-20 发布日期:2018-05-20
作者简介:李静(1974-),男,教授,博士生导师.研究方向:汽车地面力分析与控制.E-mail:liye1129@163.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(51275206).

Drive system for magnetorheological suspension based on nonlinear damper electric model

LI Jing, HAN Zuo-yue, YANG Wei, XING Guo-cheng, ZHOU Yu

State Key Laboratory of Automotive Simulation and Control, Jilin University, Changchun 130022, China

Received:2017-01-16 Online:2018-05-20 Published:2018-05-20

摘要/Abstract

摘要： 针对当前磁流变减振器电气模型不能很好地拟合减振器响应特性的问题,提出了基于自研磁流变减振器特性的非线性二级线圈电路模型,并基于减振器方波响应测试结果,采用遗传算法进行参数辨识。在此基础上,通过对电路及减振器传递函数的分析,提出了由单片机控制的可变结构驱动器方案,并设计了自抗扰控制器。通过硬件在环试验证明:相比PID控制的BUCK电路,本文设计的驱动器及控制器可以很好地提高磁流变减振器的响应速度。

关键词: 车辆工程, 磁流变, 非线性, 电流驱动器, 自抗扰控制器

Abstract: To solve the issue of poor performance of present magnetorheological damper electric model for response characteristics, a nonlinear secondary coil model is put forward based on self-design damper. The model parameters are identified with GA algorithm based on square-wave test result. The transfer function of the circuit and damper model is analyzed and a current driver with variable structure is designed. An ADRC controller is designed for the current driver. HIL test results show that, compared with PID algorithm and BUCK circuit, the designed current driver and ADRC controller can improve the response characteristics of magnetorheological damper.

Key words: vehicle engineering, magnetorheological, nonlinear, current driver, active disturbance rejection controller(ADRC)

中图分类号:

U463.3

李静, 韩佐悦, 杨威, 邢国成, 周瑜. 基于非线性模型的磁流变半主动悬架驱动系统[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 645-651.

LI Jing, HAN Zuo-yue, YANG Wei, XING Guo-cheng, ZHOU Yu. Drive system for magnetorheological suspension based on nonlinear damper electric model[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 645-651.

参考文献

[1] Strecker Z, Roupec J, Mazurek I, et al.Limiting factors of the response time of the magnetorheological damper[J]. International Journal of Applied Electromagnetics & Mechanics,2015,47(2):541-550.
[2] Strecker Z,Roupec J,Mazurek I,et al.Design of magnetorheological damper with short time response[J]. Journal of Intelligent Material Systems & Structures,2015,26(14):1951-1958.
[3] Goɬdasz J,Sapiński B.Insight into Magnetorheological Shock Absorbers[M]. New York: Springer International Publishing, 2015.
[4] Jiang Z S.Increasing resilience in civil structures using smart damping technology[D]. Connecticut: University of Connecticut, 2012.
[5] Yang G,Jung H J,Spencer B F,et al.Dynamic modeling of large-scale magnetorheological damper systems for civil engineering applications[J]. Journal of Engineering Mechanics,2004,130(9):1107-1114.
[6] Koo J H, Goncalves F D, Ahmadian M.A comprehensive analysis of the response time of MR dampers[J]. Smart Materials & Structures, 2006,15(2):351-358.
[7] 石志涛,张进秋,岳杰,等. 磁流变阻尼器的电流驱动器设计与实验研究[J].机械与电子,2012(6):18-20.
Shi Zhi-tao,Zhang Jin-qiu,Yue Jie, et al.Study on design methodology of electric current driver for magneto-rheological fluid dampers[J]. Machinery & Electronics,2012(6):18-20.
[8] 周瑜. 某轿车车身姿态半主动悬架最优控制研究[D]. 长春:吉林大学汽车工程学院,2016.
Zhou Yu.Research on the body attitude control of semi-active suspension vehicle using optimal control theory[D]. Changchun: College of Automotive Engineering,Jilin University,2016.
[9] Mohammad M N, Tadayoninejad A, Eghtesad M.An innovative design of fast current controller circuit foe MR dampers[J] .2nd International Conference on Control, Instrumentation and Automation, Shiraz,2011:1086-1090.
[10] 韩京清. 自抗扰控制技术[J]. 前沿科学,2007,1(1):24-31.
Han Jing-qing, Auto disturbances rejection control technique[J]. Frontier Science,2007,1(1):24-31.

相关文章 15

[1]	常成,宋传学,张雅歌,邵玉龙,周放. 双馈电机驱动电动汽车变频器容量最小化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1629-1635.
[2]	席利贺,张欣,孙传扬,王泽兴,姜涛. 增程式电动汽车自适应能量管理策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1636-1644.
[3]	何仁,杨柳,胡东海. 冷藏运输车太阳能辅助供电制冷系统设计及分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1645-1652.
[4]	那景新,慕文龙,范以撒,谭伟,杨佳宙. 车身钢-铝粘接接头湿热老化性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1653-1660.
[5]	刘玉梅,刘丽,曹晓宁,熊明烨,庄娇娇. 转向架动态模拟试验台避撞模型的构建[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1661-1668.
[6]	赵伟强, 高恪, 王文彬. 基于电液耦合转向系统的商用车防失稳控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1305-1312.
[7]	宋大凤, 吴西涛, 曾小华, 杨南南, 李文远. 基于理论油耗模型的轻混重卡全生命周期成本分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1313-1323.
[8]	朱剑峰, 张君媛, 陈潇凯, 洪光辉, 宋正超, 曹杰. 基于座椅拉拽安全性能的车身结构改进设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1324-1330.
[9]	那景新, 浦磊鑫, 范以撒, 沈传亮. 湿热环境对Sikaflex-265铝合金粘接接头失效强度的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1331-1338.
[10]	王炎, 高青, 王国华, 张天时, 苑盟. 混流集成式电池组热管理温均特性增效仿真[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1339-1348.
[11]	金立生, 谢宪毅, 高琳琳, 郭柏苍. 基于二次规划的分布式电动汽车稳定性控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1349-1359.
[12]	隗海林, 包翠竹, 李洪雪, 李明达. 基于最小二乘支持向量机的怠速时间预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1360-1365.
[13]	刘兆惠, 王超, 吕文红, 管欣. 基于非线性动力学分析的车辆运行状态参数数据特征辨识[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1405-1410.
[14]	王德军, 魏薇郦, 鲍亚新. 考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1548-1555.
[15]	胡满江, 罗禹贡, 陈龙, 李克强. 基于纵向频响特性的整车质量估计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 977-983.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed

基于非线性模型的磁流变半主动悬架驱动系统

Drive system for magnetorheological suspension based on nonlinear damper electric model

RICH HTML

PDF (PC)

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 10