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探究神经网络汽车半主动悬架神经网络自适应制约

收藏本文 2024-01-21 点赞:6106 浏览:17047 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:悬架是汽车的重要组成部分,悬架性能的好坏对汽车的行驶平顺性、乘坐舒适性以及操纵稳定性等性能的影响很大。传统的被动悬架其阻尼和刚度在车辆行驶历程中无法进行调节,由此难以使车辆在变化的路面上始终保持最优的性能。主动悬架虽然可以使汽车在行驶历程中时刻保持最佳的乘坐舒适性和操纵稳定性,但它有着结构复杂、成本高和能耗大的缺点。半主动悬架既能使车辆具有较高的乘坐舒适性和操纵稳定性,同时具有能耗小、易实现等优点,具有广阔的运用前景。作为一个复杂的非线性系统,将传统的制约对策用于汽车悬架的制约具有一定的局限性。神经网络是对生物学上脑神经网络的抽象、简化和模拟,其特点是可学习性和并行性,它能够自动获得知识并具有良好的自适应性和容错性,与传统的自适应系统相比,适用于更广泛的系统及环境的不确定性。本论文利用ADAMS软件建立了汽车半主动悬架多系统统动力学模型,为探讨半主动悬架神经网络制约系统提供依据。首先,在ADAMS/View模块中建立了个7自由度汽车半主动悬架系统多体模型,该悬架为前双横臂式后拖曳式结构。建立好的悬架模型通过ADAMS/Control模块被导入Matlab/Simupnk中。文中建立的神经网络自适应制约系统,以车身的垂直加速度作为制约目标,通过神经网络制约器调节可调阻尼减振器的阻尼力来以达到提升车辆行驶平顺性的目的。文中利用的神经网络辨识器和神经网络制约器均利用BP神经网络,在Matlab中编写仿真程序进行汽车半主动悬架神经网络自适应制约的仿真。为了验证所建立的自适应神经网络制约系统的制约效果,在25m/s的车速下将半主动悬架系统的制约效果与被动悬架系统进行比较浅析。结果表明,自适应神经网络制约系统能显著改善汽车的行驶平顺性,同时也验证了采取协同仿真策略的可行性和有效性。关键词:半主动悬架系统论文多体模型论文神经网络论文自适应制约论文联合仿真论文

    摘要6-7

    Abstract7-11

    第1章 绪论11-19

    1.1 汽车悬架系统11-13

    1.1.1 被动悬架系统11

    1.1.2 主动悬架系统11-12

    1.1.3 半主动悬架系统12-13

    1.2 汽车悬架系统探讨近况13-18

    1.2.1 汽车悬架系统的动力学模型13-15

    1.2.2 半主动悬架系统的制约策略15-18

    1.3 本论文探讨目的和探讨内容18-19

    第2章 半主动悬架系统模型19-33

    2.1 多系统统动力学论述19-20

    2.1.1 多系统统动力学的特点19-20

    2.1.2 多系统统动力学建模与求解历程20

    2.1.3 多刚系统统动力学自动建模20

    2.2 半主动悬架系统系统模型20-28

    2.2.1 汽车半主动悬架系统的数学模型21-24

    2.2.1.1 2自由度1/4车悬架数学模型21-22

    2.2.1.2 4自由度1/2车悬架数学模型22-23

    2.2.1.3 7自由度整车悬架的数学模型23-24

    2.2.2 基于ADAMS的多系统统模型24-28

    2.2.2.1 ADAMS软件介绍24-25

    2.2.2.2 二自由度悬架系统多体模型25-26

    2.2.2.3 四自由度悬架系统多体模型26

    2.2.2.4 七自由度悬架系统多体模型26-27

    2.2.2.7 自由度整车悬架系统模型27-28

    2.3 道路模型28-32

    2.3.1 路面不平度的功率谱28-29

    2.3.2 目标谱频带范围的选取29-32

    2.4 本章小结32-33

    第3章 神经网络原理与运用33-51

    3.1 人工神经网络的特点33

    3.2 人工神经网络的基本单元33-34

    3.3 人工神经网络的分类34-35

    3.4 神经网络的学习35-38

    3.5 BP神经网络38-43

    3.5.1 BP网络的前馈计算39

    3.5.2 BP网络的权值调整规则39-41

    3.5.3 BP算法的计算步骤41-42

    3.5.4 BP网络的不足及改善42-43

    3.6 神经网络与系统制约43-50

    3.6.1 神经网络在系统制约中的作用43-44

    3.6.2 神经网络制约系统的结构44-48

    3.6.3 神经网络系统辨识48-50

    3.7 本章小结50-51

    第4章 汽车半主动悬架神经网络自适应制约仿真探讨51-61

    4.1 神经网络自适应制约系统结构51

    4.2 神经网络辨识器设计51-54

    4.3 神经网络制约器设计54-56

    4.4 半主动悬架神经网络自适应仿真制约56-60

    4.4.1 变刚度半主动悬架神经网络自适应制约的系统模型56-59

    4.4.2 仿真结果浅析59-60

    4.5 本章小结60-61

    第5章 总结与展望61-63

    5.1 探讨工作总结61

    5.2 后继工作展望61-63

    致谢63-64

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