棚阻尼半主动控制坦克振动响应控制策略研究

摘要为了减小坦克行进间由于路面不平度引起的车体振动，提高车载火炮在行进间的射击精度以及为操作人员创造更加舒适的操作环境，降低坦克振动是十分必要的。本文建立了1/2坦克5自由度的动力学模型，并对该无阻尼悬架模型进行了固有频率特性分析，获得了被动悬架即无控时的频响特性以及在外界激励下的时域响应。为探索有效的控制策略，本文采用天棚阻尼半主动控制策略和线性二次型最优主动控制策略两种方法，并与被动减振进行了比较。结果表明,两种控制策略都可以有效地改善坦克振动情况,但是两种策略优势不同：天棚阻尼控制对质心动行程和车轮动行程的控制更为有效，最优控制对质心加速度的控制更为有效。19921
关键词坦克动力学模型被动悬架天棚阻尼半主动控制线性二次型最优控制
Title   Research on Vibration Control Strategies of Tanks
Abstract
To reduce body vibration and improve the accuracy of artillery fire during the vehicles travel, decreasing vibration of tanks is necessary. In this paper, a 1/2 tank dynamic model with 5 degrees of freedom is built. The natural frequency characteristics of the suspension model and the dynamic response to the external excitation are analyzed. Skyhook semi-active control strategy and the linear quadratic optimal active control strategy are studied and compared to explore more effective control strategies. The results show that the two control strategies can effectively reduce the tank vibration, but the advantages of these two methods are different: skyhook is more effective to control vibration of the mass center stroke and the wheel stroke, while the linear quadratic optimal control is more efficient to the mass center acceleration.
Keywords Tank   Dynamic Model   Passive Suspension   Skyhook Semi-active Control   Linear Quadratic Optimal Control
目次
1 绪论    1
1.1 悬架系统概念及其发展状况    1
1.2 车辆悬架振动控制策略发展状况    3
1.3 本文研究的目的及意义    4
1.4 本文研究内容    5
2 坦克悬架系统固有振动特性研究    6
2.1 坦克悬架系统无阻尼动力学模型    6
2.2 坦克悬架系统固有振动特性仿真计算    7
2.3 本章小结    9
3 坦克被动悬架系统    11
3.1 坦克被悬架模型    11
3.2 被动悬架频域响应特性分析    12
3.3 被动悬架时域振动响应仿真计算    14
3.4 本章小结    16
4 坦克振动半主动控制策略    17
4.1 磁流变阻尼器    17
4.2 坦克半主动悬架模型    19
4.3 半主动悬架频域响应特性分析    20
4.4 半主动悬架时域振动响应仿真计算    23
4.5 本章小结    28
5 坦克振动主动控制策略    29
5.1 电磁作动器    29
5.2 坦克主动悬架模型    30
5.3 线性二次型最优控制律的设计    31
5.4 主动控制悬架时域振动响应仿真计算    32
5.5 半主动控制策略与主动控制策略的比较    39
5.6 本章小结    41
结论    43
致谢    44
参考文献    45

1 绪论
1.1 悬架系统概念及其发展状况棚阻尼半主动控制坦克振动响应控制策略研究:http://www.751com.cn/jixie/lunwen_11500.html