孟祥鹏
- 作品数：25 被引量：116H指数：8
- 供职机构：江苏大学更多>>
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- 相关领域：交通运输工程机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 考虑执行器响应时滞的磁流变悬架H_(2)/H_(∞)鲁棒控制研究被引量：1
- 2022年
- 针对磁流变阻尼器响应时滞对半主动悬架系统控制效果和稳定性造成的不良影响,设计了一种时滞H_(2)/H_(∞)鲁棒控制器对执行器输入的定常时滞进行鲁棒控制,推导了控制器反馈控制增益和系统临界时滞;开展了磁流变阻尼器力学试验并对Bingham模型实现参数识别;基于MotoTron平台完成了驱动电流PI控制参数整定,使阻尼器响应时滞降低到临界时滞以内。仿真结果表明:C级随机路面下,所设计的时滞H_(2)/H_(∞)鲁棒控制器相比被动悬架和不考虑时滞的鲁棒控制器,车身加速度和悬架动挠度分别降低了24.52%、9.79%、11.26%和7.19%,乘坐舒适性得到明显改善,轮胎动载荷相比鲁棒控制优化了3.21%,兼顾了行驶安全性。为进一步验证时滞H_(2)/H_(∞)鲁棒控制器实际工作性能,设计了悬架ECU,开展了单轮悬架台架试验。试验结果表明:时滞H_(2)/H_(∞)鲁棒控制器能保证时滞输入系统的控制性能和稳定性。
- 孙东汪若尘丁仁凯刘伟孟祥鹏
- 关键词：半主动悬架PI控制
- 轮毂驱动电动车的电磁混合悬架控制研究被引量：2
- 2018年
- 轮毂驱动电动车由于采用电机分布式的布置形式,造成整车非簧载质量增加,会引起车辆安全性和整车平顺性的恶化。为此,提出一种基于电磁混合控制方式的电磁悬架。以直线电机为作动器,采用主动控制与半主动控制相结合方法对整车平顺性进行改善。系统中轮毂电机采用悬置式结构,相当于一个动力吸振器,能有效分担轮胎受到的路面垂向激励。仿真分析各质量系之间的传递特性和各性能指标(车身加速度、轮胎动载荷)的幅频特性。仿真结果表明:采用悬置式结构的悬架系统在频域内能够有效抑制车轮型共振峰,并使车轮型共振频率延后至12.8 Hz附近,避免落在人体最敏感区段4~12.5 Hz,同时轮胎动载荷均方根值下降13%。在此结构基础上,以改善车辆平顺性为目标,对直线电机采用天棚控制策略。结果表明:与传统悬架相比,车身加速度降低19.8%,改善了车辆平顺性。最后,在单通道台架上进行了试验,验证了悬置式结构和天棚控制策略的可行性。
- 邵凯汪若尘孟祥鹏丁仁凯
- 关键词：车辆平顺性车辆安全性
- 基于路面激励自适应的液电馈能悬架动力学性能协调控制被引量：12
- 2019年
- 针对液电式馈能悬架在被动模式下无法实现车辆全局工况最优,该文以路面激励频率作为切换阈值,设计了一种具有舒适、运动和综合3种模式的液电式馈能悬架,在改善车辆乘坐舒适性及操纵稳定性的同时回馈振动能量。提出了将DC-DC变换器引入悬架馈能电路中,通过实时调节DC-DC变换器中MOS管开关信号占空比以改变液电式馈能减振器阻尼力,并制定了天棚-地棚控制结合模糊PID控制的双环半主动控制方案。仿真结果表明,引入路面频率自适应的液电式馈能悬架相比单一天棚-地棚控制悬架在车身共振区的车身加速度幅值减小22.92%,在车轮共振区的轮胎动载荷幅值减小24.27%,并回收66.70 W振动能量,实现了悬架动力学性能和馈能特性的协调控制。台架试验结果表明,各时段内车身加速度试验与仿真结果峰峰值的相对误差分别为1.36%、15.72%、4.86%和13.6%,轮胎动载荷的相对误差分别为9.34%、13.62%、7.82%和15.47%;各频段内车身加速度试验与仿真结果峰值的相对误差分别为7.55%、10.18%、10.56%、和6.35%,轮胎动载荷的相对误差分别为9.64%、11.72%、10.39%和11.27%。时域和频域的相对误差均在16%之内,验证了仿真结果的正确性和系统的可行性。研究结果可为液电式馈能悬架的产品升级提供参考。
- 汪若尘丁彦姝孙东丁仁凯孟祥鹏
- 关键词：悬架
- 基于联合仿真的直线电机主动悬架协调控制研究
- 2015年
- 为了更准确地描述直线电机主动悬架系统的动态性能,本文建立了直线电机主动悬架整车SIMPACK多体动力学模型,基于八板块假说,将整车姿态解耦成垂直、俯仰和侧倾三种运动姿态,针对三种运动姿态的特征分别设计了相应的模糊控制器,建立了MATLAB/Simulink控制模型,并进行了联合仿真。结果表明:与传统悬架相比,直线电机主动悬架的车身质心加速度、俯仰角加速度和侧倾角加速度均方根值平均降低了16.28%、8.7%和16.64%,该控制策略可行,有效改善了车身的运动姿态,提高了汽车的抗俯仰和抗侧倾能力,协调了车辆行驶安全性和乘坐舒适性。
- 孟祥鹏汪若尘郗欢欢孙泽宇谢健
- 关键词：联合仿真协调控制平顺性
- 直线电机式主动悬架建模与试验研究被引量：16
- 2016年
- 为实现悬架的主动减振,将直线电机作为汽车主动悬架的作动器。首先建立了1/4车辆主动悬架和直线电机的数学模型,并通过台架试验测试直线电机的输出电磁力,仿真结果与测试吻合较好,验证了直线电机数学模型的正确性;接着采用电流滞环控制和最优控制相结合的方法,根据路面激励状况,控制直线电机作动器输出相应主动力。最后采用d SPACE开发最优控制系统对主动悬架进行了试验。结果表明,所设计的控制系统能有效改善车辆舒适性和行驶安全性。
- 汪若尘谢健叶青孟祥鹏陈龙
- 关键词：主动悬架直线电机电流滞环最优控制
- 混合电磁悬架作动器设计与试验被引量：6
- 2019年
- 为了解决车用线性电磁作动器(直线电机)可靠性差的问题,设计了一种将直线电机与液压阻尼器集成的混合电磁作动器。采用改进天棚控制策略进行性能匹配,对混合电磁作动器的性能参数进行优化,得到天棚阻尼系数、被动阻尼系数以及直线电机需要提供的峰值电磁推力,并以优化得到的峰值电磁推力为优化目标,优化混合电磁作动器的结构参数。根据优化得到的结构参数试制实体样机,对其进行台架试验,包括混合电磁作动器的外特性试验,以及包含混合电磁作动器的混合电磁悬架主动控制试验。试验结果表明,设计的混合电磁作动器用于悬架系统时,能够较好地改善车辆动力学性能,与被动悬架相比,混合电磁悬架车身加速度和悬架动挠度分别降低了23. 35%和14. 97%,虽然轮胎动载荷增加了13. 20%,但根据"3σ"原则,在可接受范围之内,验证了混合电磁作动器样机的有效性。
- 汪若尘戴煜丁仁凯孟祥鹏陈龙
- 关键词：参数优化
- 基于整车卡尔曼观测器的主动悬架控制研究被引量：5
- 2019年
- 改进天棚控制策略可兼顾乘坐舒适性及轮胎接地性。为了获得改进天棚控制所需的各悬架速度信号,建立了整车七自由度模型,并将整车状态方程进行离散化。基于卡尔曼滤波算法设计了改进天棚控制下的整车卡尔曼观测器。卡尔曼观测器根据整车中加速度信号估计出各悬架顶端的绝对速度以及各悬架的相对速度,通过仿真验证了卡尔曼观测器的估计精度。在此基础上,将卡尔曼观测器估计的速度信号输入至改进天棚控制策略中从而对悬架进行控制,结果表明:带卡尔曼滤波的改进天棚控制能够大幅度提高车辆的乘坐舒适性。
- 季云华汪若尘丁仁凯孟祥鹏
- 关键词：卡尔曼滤波离散化动力学性能
- 基于LQG的混合电磁悬架阻尼-刚度设计及试验研究被引量：11
- 2018年
- 提出了一种具有三种模式的混合电磁悬架,三种模式分别侧重于悬架的平顺性、轮胎接地性和综合性能,协调了悬架平顺性与轮胎接地性之间的矛盾。建立了混合电磁悬架的动力学模型,确定了各个模式下LQG控制策略的加权系数。在不同的模式下分析了刚度、阻尼对于悬架动力学性能以及悬架能耗特性的影响,确定了不同模式下刚度和阻尼的取值,并进行了仿真分析。结果表明:混合电磁悬架相比于传统被动悬架能够有效改善悬架动力学性能,且相比于主动悬架能明显减少能量消耗。最后进行了试验研究,试验结果与仿真结果基本一致,验证了仿真结果的正确性,表明混合电磁悬架能够减少悬架主动控制时的能量消耗。
- 汪若尘钱禹辰丁仁凯孟祥鹏谢健
- 关键词：LQG控制刚度阻尼
- 离散冲击路面下车辆纵垂向协同控制研究
- 2023年
- 针对离散冲击路面下车辆的舒适性恶化问题,提出一种基于carsim高精度传感器的离散冲击路面下车辆纵垂向协同控制策略。车辆在纵向通过遗传算法获得合适的制动压力对车速进行调节,在垂向对悬架系统应用改进天棚控制,并且对悬架被动阻尼系数和天棚阻尼系数进行适时切换,通过纵垂向进行协同控制,提高车辆通过离散冲击路面时的舒适性。仿真结果表明:与车辆常规减速通过行驶相比,整车车身加速度减小了16.9%,俯仰角加速度减小了4.5%,俯仰角增大了0.3%,但峰值有所减小,前轮的悬架动挠度减小了2.8%,后轮的悬架动挠度略为增大0.4%,前后车轮的轮胎动载荷均有所减小,前侧车轮减小了4.9%,后侧车轮减小了12.8%,验证了所设计的控制算法的有效性和正确性。
- 张凯峰孙启武汪若尘丁仁凯叶青孟祥鹏
- 关键词：半主动悬架
- 基于模型参考的混合悬架多模式切换控制研究被引量：10
- 2017年
- 混合悬架在单一控制模式下的舒适性、安全性和馈能性存在相互制约问题,本文基于模型参考的方式设计了一种混合悬架多模式切换控制方法,确定了各模式之间切换规则来控制直线电机和可调阻尼进行切换。然后基于Simulink/Stateflow进行了1/4混合悬架的切换控制系统的设计和仿真,并进行了快速原型试验论证。仿真试验结果表明:混合悬架多模式切换控制模型可以有效地进行切换并达到切换目标,提高混合悬架的综合性能。
- 汪若尘马晓炜丁仁凯孟祥鹏陈龙
- 关键词：能量回收动态建模
