Suspension settings for optimal ride comfort of off-road vehicles travelling on roads with different roughness and speeds

This paper reports on an investigation to determine the spring and damper settings that will ensure optimal ride comfort of an off-road vehicle, on different road profiles and at different speeds. These settings are required for the design of a four stage semi-active hydro-pneumatic spring damper suspension system (4S₄). Spring and damper settings in the 4S₄ can be set either to the ride mode or the handling mode and therefore a compromise ride-handling suspension is avoided. The extent to which the ride comfort optimal suspension settings vary for roads of different roughness and varying speeds and the levels of ride comfort that can be achieved, are addressed. The issues of the best objective function to be used when optimising and if a single road profile and speed can be used as representative conditions for ride comfort optimisation of semi-active suspensions, are dealt with. Optimisation is performed with the Dynamic-Q algorithm on a Land Rover Defender 110 modelled in MSC.ADAMS software for speeds ranging from 10 to 50 km/h. It is found that optimising for a combined driver plus rear passenger seat weighted root mean square vertical acceleration rather than using driver or passenger values only, returns the best results. Results indicate that optimisation of suspension settings using one road and speed will improve ride comfort on the same road at different speeds. These settings will also improve ride comfort for other roads at the optimisation speed and other speeds, although not as much as when optimisation has been done for the particular road. For improved ride comfort damping generally has to be lower than the standard (compromised) setting, the rear spring as soft as possible and the front spring ranging from as soft as possible to stiffer depending on road and speed conditions. Ride comfort is most sensitive to a change in rear spring stiffness.     

结构非线性颤振半主动抑制

本文利用数字仿真技术，对结构非线性颤振半主动抑制－颤振驯化方案进行了探讨，仿真结果表明，对于一定的结构非线性类型和参数，利用非线性颤振的极限环特性，可使系统的颤振响应被抑制在幅值很小的稳定域内，从而达到减缓颤振的目的。     

考虑竖向地震作用的振动控制及其优化研究

目前,MRD结构的分析通常只考虑水平地震动而不考虑竖向地震动的影响,地面的水平运动和竖向运动具有相关性,从而影响控制效果．因此对双向地震耦合作用下MRD结构的理论进行研究,建立动力分析模型并得出运动微分方程．以8层MRD结构为例进行地震反应分析,研究表明,考虑和不考虑竖向地震作用,MRD对结构均有良好的控制作用,但是竖向地震作用的存在,使结构各层的层间位移峰值有不同程度的增加,其增量随着竖向地震作用的增加而增加,因此建议在高烈度地区的建筑物考虑竖向地震作用对结构的影响．建立MRD结构优化设计模型,采用IHGA程序对结构进行优化设计．结果表明, MRD结构在各种工况下的各项地震反应均得到更好的控制．     

SMA纤维复合材料梁振动半主动控制

分析了一类形状记忆合金(SMA)纤维混杂层合粱用于振动控制的动力学模型和作用机理．采用多胞模型、形状记忆合金一维本构关系分析方法，同时考虑横向剪切的影响，建立了层合梁的数学模型．半主动控制是通过改变受控结构的参数来减小结构振动的响应．根据开关控制原理确定可变刚度系统的控制律，进行SMA纤维混杂层合粱的半主动控制的数值仿真．结果表明，将半主动控制应用于梁的振动控制是一种有效的方法．     

基于自相关的激光编码解算

分析了半自主激光制导武器的激光编码规律，提出了运用自相关技术对激光编码进行解算。通过仿真试验验证，运用该技术可准确预测、精确同步复制敌方激光编码，并形成有效的激光诱饵，达到全程自适应干扰的目的。     

激光诱骗干扰装备实弹对抗训练方法研究

随着训练需求的不断变化和深入,激光诱骗干扰装备训练迫切需要探索新的更加符合实战要求的训练方法。在分析激光诱骗干扰装备干扰原理和激光半主动制导武器作战过程的基础上,以制式激光末制导炮弹为对抗目标,设计了激光诱骗干扰装备实弹对抗训练方法,为激光诱骗干扰装备的干扰性能检验和战法运用的完善提供了新的训练思路,对进一步开展类似训练提供了参考。     

含分数阶Bingham模型的阻尼减振系统时滞半主动控制

针对基于磁流变液阻尼器的半主动控制系统中存在的时滞问题, 采用了一种将可控的时滞变量引入半主动控制切换条件的控制策略, 研究了考虑时滞的天棚阻尼控制切换条件对半主动阻尼减振系统的影响, 分析了含有分数阶Bingham模型的线性刚度系统在基础激励下的振动特性. 利用平均法得到了系统在含时滞半主动控制策略下主共振响应的近似解析解, 根据Lyapunov理论分析了系统的稳定性. 通过数值解验证了近似解析解的准确性, 二者具有较好的一致性. 利用近似解析解分析了固定激励频率下时滞对系统幅频响应特性的影响, 以及主共振峰值响应和共振频率随时滞变化的特性规律. 结果表明, 含时滞的半主动控制系统存在一个小时滞区间, 使得系统的振幅在主共振峰对应的频率附近低于不考虑时滞时系统的振幅, 且存在最优时滞使得系统的振幅大幅度降低; 而大时滞的引入会加剧系统的振动, 导致系统的颤振. 确定了基于分数阶Bingham模型的线性刚度系统在天棚阻尼半主动控制下的时滞选取原则, 为振动系统半主动阻尼控制中的时滞选取提供了参考.      

基于激光半主动的弹道修正系统修正能力的研究

弹道修正技术是为了解决射程与精度的矛盾而采用的一种有效方法。激光半主动弹道修正是采用激光半主动检测落点误差,通过对鸭舵进行弹道修正来提高打击精度的。分析了激光半主动弹道修正系统的工作原理和尾翼式微旋火箭弹鸭舵执行机构控制力,建立了尾翼式微旋火箭弹的刚体弹道,在最大周期平均控制力下持续对由弹道修正的弹道修正能力进行了仿真,得到不同启控时间的弹道修正能力。为激光目标指示器、探测器、鸭舵执行机构协调设计提供了理论依据。     

像差对激光制导目标方位探测精度的影响

激光半主动寻的制导武器在现代战争中发挥了重大的作用。在研究和分析四象限探测器探测目标方位的工作原理和实质的基础上,通过研究和分析激光半主动寻的制导武器的光学系统由于像差的存在导致目标方位探测误差的机理,得出一些重要结论。同时,根据一套实际光学系统参数,计算出了由于像差引起的目标地面偏差的数据曲线。本文为激光半主动寻的制导武器的光学系统设计以及其目标方位探测精度分析提供了重要的参考依据。     

斜拉索振动的模糊半主动控制研究

考虑拉索垂度及抗弯刚度的影响,得出了索-阻尼器系统振动偏微分方程;用中心差分法将偏微分方程在空间内离散,导出了系统的面内振动常微分方程组;提出了使用MR阻尼器(Magnetorheological Damper)作为控制设备,模糊集为基础的半主动控制算法,并运用提出的算法对索-阻尼器系统进行了振动控制分析。本文方法的优势在于算法自身的鲁棒性、处理非线性问题的能力强和不需要结构的精确数学模型,算法需要的输入变量少,可以解决实际工程中斜拉索的振动响应信息难以测量的困难。模糊算法的输出直接控制MR阻尼器的输入电压。与LQR-Clipped算法不同,MR阻尼器的输入电压可以是零与最大值之间的任意值。本文以实际斜拉桥拉索为例,分析了拉索的振动控制效果,结果表明本文提出的模糊半主动控制算法,使MR阻尼器的功能得到了更好的发挥,比MR被动控制效果好,且可以减小控制力。