汽车主动悬挂系统

● 实验目标：本装置是一个小型的1/4汽车悬挂系统模型，适用于主动控制原理相关实验，使学生及相关人员掌握并了解当今汽车工业中悬挂系统的先进技术。类似的技术也被用于列车转向架，以改善列车的曲线通过性能和降低乘客感知的加速度。此外，本悬挂系统实验装置还可以用于如振动控制，神经网络控制等领域的研究。

● 实验功能：通过本装置试验，可以了解如下：
1 平稳度 – 由乘客从车身运动感觉到。在此可由安装于上板块的加速度计或者编码器来测得。
2 悬挂运动- 指车身和轮胎之间的相对位移是受限的运动。可以通过安装在绞盘上的编码器来测得。
3 路面操纵- 与路面和轮胎之间的接触力相关，通过轮胎形变来测得。轮胎的形变在这里由轮胎和路面之间的相对位移表示，可通过编码器测得。

● 特点

✔坚固机器结构部件

✔三个高分辨率编码器用于测量底部和顶部质量以及悬架挠度的位置

✔微型无刷直流电机连接主动悬架控制的绞盘

✔有刷直流电机连接到皮带驱动机构用于道路驱动

✔重量和弹簧刚度可调

✔加速度计测量用作传感器输入

✔模拟路面的响应式皮带传动机构

✔顶板加速计用于测量车身加速度

✔多色块区分（蓝色车身，红色车轮，银色路面）

✔限位开关及保护电路

✔系统模型和参数的完整文档

✔开放式体系结构

✔与MATLAB/Simulink和LabVIEW完全兼容

● 课题实验

✔双质量、弹簧、阻尼器系统分析

✔工业相关控制要求（乘坐舒适性、悬架行程、道路操纵性）

✔动态模型推导

✔状态空间表示

✔系统传输功能

✔开环系统分析

✔时域和频域开环和闭环系统辨识

✔全状态/双状态反馈LQR控制设计（带实时控制参数调整）

✔全状态/双状态反馈LQR控制器（带实时控制/观测器参数整定）

✔观察器设计

● 应用案例

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