为了解决外界干扰力等因素引起的电动静液压作动器位置跟踪出错的问题,提出了一种采用滑模控制的电动静液压作动器位置跟踪的研究。首先,分析了电动静液压作动器的组成及其工作原理,计算了电机转动引起定量泵上产生的力矩大小,求取了定量泵产生角速度的传递函数,通过计算液压缸内的流量方程,获取了活塞杆上的动力学模型,从而推导出了电动静液压作动器的系统模型。然后,以目标压力差以及目标位移为依据,建立了滑模面方程,通过粒子群算法对目标压力差计算过程中的变量因子进行优化,以求取滑模控制过程中所需的控制率,进而实现控制电动静液压作动器对目标位置进行准确的跟踪。最后,利用所提方法与干扰观测器方法对不同目标位置轨迹进行了跟踪测试。测试结果显示在对规则和不规则目标位置轨迹进行跟踪时,所提方法比干扰观测器方...

为了实现车辆悬架的减振控制及振动能量回收,提出并设计了一种基于电动静液压作动器(EHA)的车辆半主动馈能悬架结构。建立了2自由度半主动悬架力学模型以及EHA作动器的数学模型;设计了EHA作动器,进行了电机特性试验和EHA作动器的馈能试验;设计了EHA半主动悬架最优控制和能量管理控制策略,利用AMESim与Matlab/Simulink软件对EHA半主动悬架动态性能和能量回馈进行了仿真;设计了EHA半主动悬架试验测试系统,开展了EHA半主动悬架控制台架试验。仿真与试验结果表明,提出的EHA作动器馈能效果较好,馈能效率平均为50%左右;与被动悬架相比,在正弦激励和随机路面谱输入下EHA半主动悬架的簧载质量加速度下降20%左右,减振效果明显。

为了改善车辆行驶的平顺性和操纵稳定性,设计了一种基于电动静液压作动器(EHA)的车辆半主动悬架结构。进行了EHA作动器的性能试验分析,建立了EHA半主动悬架的键合图模型,计算了EHA半主动悬架系统的临界时滞,分析了时滞对EHA半主动悬架幅频特性和减振性能的影响,设计了Smith预估时滞补偿控制器,进行了EHA模糊控制半主动悬架的时滞补偿仿真分析。结果表明,EHA半主动悬架具有较好的阻尼可控性;然而随着时滞的增大,悬架系统会出现"轮跳"现象;在Smith时滞预估补偿控制下,EHA半主动悬架的簧载质量加速度减小约30%,轮胎动载荷减小约20%。

针对目前电液伺服主动悬架所存在的稳定性差、结构复杂及成本高等缺点,将先进的电动静液压EHA(electro-hydrostatic actuator)技术应用于汽车主动悬架设计中,设计了EHA自供能量式汽车主动悬架。根据该主动悬架的工作原理与结构特点,建立了EHA主动悬架系统的键合图模型;利用Matlab/Simulink软件,在随机路面谱输入下,对该悬架系统进行了天棚控制、地棚控制仿真策略的对比研究。在理论分析的基础上,进行了EHA自供能量式主动悬架样机的选型、设计与试制,并研制了试验台架系统。试验结果表明天棚控制EHA主动悬架作用下,车身加速度下降13.28%,悬架动挠度下降10.50%,验证了所设计主动悬架系统的可行性与控制效果。

建立了1/4主动悬架和EHA主动悬架系统的数学模型,分析了EHA作动器中的无刷直流电机对该系统的影响。提出了一种基于主环LQG理想力控制器和内环电机电流控制器组成的力跟踪控制策略,设计了EHA主动悬架硬件控制器,并进行了仿真和台架试验。结果表明,力跟踪控制能够使电机输出的实际主动力接近理想主动力,改善了EHA主动悬架的动态特性,验证了所设计的控制策略和硬件控制器的可行性。

为了克服主动悬架耗能大的缺点,提出一种基于电动静液压作动器(electro-hydrostatic actuator,EHA)的自供能式主动悬架结构。分别建立了该系统主动模式和馈能模式下的数学模型,分析了EHA主动悬架系统实现自供能的能量平衡条件,设计了包含上层切换控制器和下层天棚控制器的分层协调切换控制策略,仿真分析了天棚阻尼系数对改善悬架性能和实现自供能的影响,并通过仿真分析设计了合理的天棚阻尼系数。结果表明,该EHA自供能式主动悬架系统改善了悬架动态性能,实现了能量自供能,有效克服了主动悬架耗能大的缺陷。

为了提高电动静液压(electro hydrostatic actuator,简称EHA)主动悬架在时变时滞下的减振效果,提出了一种自适应Smith反馈时滞控制策略。首先,建立了含时滞的EHA主动悬架模型,根据时滞微分方程理论得到可控阻尼与临界时滞的关系,分析了临界时滞下时滞对悬架系统动态特性的影响;其次,以遗传算法优化得到的最优时滞反馈系数及时滞量为补偿参考,采用自适应Smith反馈时滞控制对时滞主动力进行补偿;最后,仿真分析了自适应Smith反馈时滞控制策略下悬架的动态特性,开展了EHA主动悬架时滞控制台架试验。结果表明:自适应Smith反馈时滞控制下的悬架动态特性得到改善,有效降低了时滞对EHA主动悬架的影响。

为解决电动静液压作动器(EHAs)较为严重的共振问题,提出了一种双质量非线性共振系统的参数辨识方法。通过对双质量非线性共振系统进行分析,明确了其结构组成以及输入扭矩与旋转角度之间的关系。对电动静液压作动器的模型进行了研究,确定了液压马达和油泵的排量容积比的关系。利用反馈调制器与自共振抵消(SRC)策略设计了自共振控制方法,实现自共振抵消功能。实验结果表明:所设计的方法用在对目标位置的跟踪过程中,最大超调量仅为3 rad,较PID方法的最大超调量减小了8 rad,验证了该设计方法能够较好地补偿摩擦产生的影响,对自共振具有较好的抑制效果,对EHAs中目标位置的跟踪平缓且准确。

将电动静液压作动器EHA（Electro—Hydrostatic Actuator）应用于汽车主动悬架中，并提出了基于EHA的主动悬架样机结构。同时，建立了1／4汽车主动悬架动力学模型，设计了用于EHA主动悬架的模糊控制器，并进行了仿真和实验研究。结果表明，基于EHA的模糊控制主动悬架明显改善了汽车的平顺性和操纵稳定性。

作动器是汽车主动悬架系统研究的关键。在分析传统被动悬架和电液伺服主动悬架及功率电传作动系统PBW（Power-By-Wire）的基础上，提出了基于功率电传的电动静液压作动器EHA（Electro—Hydrostatic Actuator）新型汽车主动悬架结构型式。建立了1／4汽车动力学模型，设计了用于EHA主动悬架控制的模糊控制器。为了研究可控悬架的响应特性以及验证模型的有效性，利用建立起的基于EHA的主动悬架动力学模型，在一定路面输入下进行了仿真分析。结果表明，与传统被动悬架相比，基于EHA的模糊控制主动悬架大大改善了汽车的平顺性和操纵稳定性。