一个半活跃的车载振动隔离平台的模型预测控制

科学领域:

• 机械工程 机械工程
• 控制系统工程 控制系统工程
• 汽车工程 汽车工程

背景情况:

• 复杂的地形会导致运输车辆的重大振动,危及车载设备和货物.
• 现有的振动隔离系统与复杂的地形和预览信息作斗争,限制了它们的有效性.
• 带有道路预览的半主动控制通过降低垂直加速来提高稳定性的潜力.

研究的目的:

• 开发和验证用于车载平台的新型半活性振动隔离控制系统.
• 通过在不平坦的表面上运行时最大限度地减少垂直加速来提高货物和仪器的稳定性.
• 设计一种能够处理复杂约束和利用道路预览数据的模型预测控制算法.

主要方法:

• 建立了车辆和平台的组合动态模型.
• 开发了一种连续阻尼控制阻尼器模型,以捕捉非线性阻尼力特征.
• 设计了一个先进的模型预测控制算法,结合了前进道路预览和输入约束.
• 为了评估系统的性能,进行了模拟和现实世界的测试.

主要成果:

• 开发的模型预测控制算法有效地减少了车载平台经历的垂直加速.
• 外部特性测试验证了连续减压控制阻尼器模型.
• 与传统方法相比,模拟和现实世界的测试都证实了优越的振动隔离性能.
• 该系统在车载平台的整体振动隔离方面取得了显著的改进.

结论:

• 基于道路预览的拟议模型预测控制策略显著提高了车载平台的振动隔离性能.
• 这项技术提供了一种可行的解决方案,用于在具有挑战性的地形上运输时保护敏感设备和货物.
• 道路预览和先进控制算法的集成对于优化车辆稳定性和有效载荷保护至关重要.