一种基于粒子群优化的车辆ISD悬架PDD控制理想模型制造技术

本发明专利技术公开了一种基于粒子群优化的车辆ISD悬架PDD控制理想模型，该理想模型通过串并联组合弹簧、阻尼器和惯容器等元件而成。通过对ISD悬架运动学方程的拉氏变换、悬架功率求解与设定PDD控制、粒子群参数优化求解得到理想模型。本发明专利技术提供了一种新的悬架理想模型与研究思路，能使ISD悬架得到宽频域的综合性能提升，为ISD悬架的主动控制奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种基于粒子群优化的车辆ISD悬架PDD控制理想模型
本专利技术属于车辆悬架系统建模领域，尤其是对于应用惯容器装置的车辆ISD(Inerter-Spring-Damper)悬架系统建模。本专利技术涉及一种车辆ISD悬架的动态理想模型，特指一种结合PDD(Power-Driven-Damper)控制与粒子群参数优化的ISD悬架理想模型。
技术介绍
惯容器的概念由剑桥大学的Smith教授提出。作为一种两端点的质量元件，惯容器可有效应用于车辆悬架隔振系统的设计，并形成了以“惯容器-弹簧-阻尼器”为核心的车辆ISD悬架系统。惯容器的引入打破了传统悬架的“弹簧-阻尼器”固有结构，解决了其由于缺少质量阻抗而限制了悬架性能的问题，惯容器能够有效减小车辆的低频共振，提高车辆的隔振性能，为悬架振动控制研究提供了新的方向和思路。在第二类机电相似性理论中，质量元件与“接地”的电容元件相对应，极大的限制了电学系统中的网络综合理论在机械系统中的应用。而两端点特性元件惯容器的提出，使得电学理论中无源网络的RLC(电阻、电感与电容)综合方法可以同样适用于机械网络系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于粒子群优化的车辆ISD悬架PDD控制理想模型，其特征在于，包括：/n步骤(1)：建立ISD悬架四分之一模型：/n

【技术特征摘要】
1.一种基于粒子群优化的车辆ISD悬架PDD控制理想模型，其特征在于，包括：
步骤(1)：建立ISD悬架四分之一模型：



其中，ms为簧载质量，mu为非簧载质量，kr为悬架的支撑弹簧刚度，cp为PDD控制的半主动阻尼系数，kt为轮胎等效弹簧刚度，zs为簧载质量的垂向位移，为簧载质量的垂向速度，为簧载质量的垂向加速度，zu为非簧载质量的垂向位移，为非簧载质量的垂向速度，为非簧载质量的垂向加速度，zr为路面不平度的垂向输入位移，T(s)为阻抗传递函数；对上述ISD悬架四分之一模型进行拉式变换得到：



其中，s为拉氏变量，Zs为簧载质量的垂向位移的拉普拉斯变换形式，Zu为非簧载质量的垂向位移的拉普拉斯变换形式，Zr为路面不平度的垂向输入位移的拉普拉斯变换形式；
步骤(2)：阻抗传递函数T(s)以速度型阻抗传递函数形式表示如下：



其中，A、B、C、D、E、F为系数，取值均大于等于0，且D、E、F不全为0；
步骤(3)：求解ISD悬架各元件的功率：
其中，ISD悬架弹簧吸收的车身振动功率为：



ISD悬架半主动阻尼器吸收的车身振动功率为：



ISD悬架速度型阻抗吸收的车身的振动功率为：



ISD悬架弹簧释放给车轮的振动功率为：



ISD悬架半主动阻尼器释放给车轮的振动功率为：



ISD悬架速度型阻抗释放给车轮的振动功率为：



ISD悬架中的总功率为：



步骤(4)：设置PDD控制策略：当Pnet越接近零，悬架的能量阻隔效果越好。当弹簧和阻尼器吸收的来自簧载质量振动的功率小于释放给非簧载质量的功率时，cp为最大值；当弹簧和阻尼器吸收的来自簧载质量振动的功率大于或等于释放给非簧载质量的功率时，cp为最小值；当悬架相对速度等于零且悬架相对位移不为零时，cp为最大值与最小值之和的一半；否则，cp为弹簧弹性力与悬架相对速度比值的相反数；
ISD悬架的控制算法为：



其中，cmax、cmin分别为设定的最大阻尼系数和最小阻尼系数，且满足下式：
cmax＞0,cmin＞0,cmax＞cmin。
步骤(5)：选取路面不平度的位移输入模型zr；
步骤(6)：通过优化算法求解模型参数，得到车辆...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓峰，颜龙，沈钰杰，刘雁玲，刘昌宁，杨艺，何涛，宋航，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32