電控空氣懸架PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的發(fā)展以及我國(guó)高速公路里程的增加，提高汽車高速行駛時(shí)的平順性、操縱穩(wěn)定性以及提高輪胎對(duì)路面的接地性將成為我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展所面臨的重大問(wèn)題?？諝鈶壹茏畲蟮膬?yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)載荷的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣彈簧的內(nèi)壓，從而改變空氣彈簧的剛度，得到較為理想的懸架特性曲線，在汽車振動(dòng)控制中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本文以空氣懸架為研究對(duì)象，對(duì)空氣懸架的控制方法與試驗(yàn)方法進(jìn)行研究和探討。 首先，在建立的兩自由度1/4車輛懸架動(dòng)態(tài)模型的基礎(chǔ)上，設(shè)

2、計(jì)了PID控制系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中，選取簧上質(zhì)量垂直振動(dòng)加速度作為目標(biāo)量，空氣彈簧的剛度作為控制輸出量，在Matlab/Simulink模型中進(jìn)行仿真分析。仿真結(jié)果表明：相對(duì)于被動(dòng)空氣懸架，在施加PID控制后，系統(tǒng)的響應(yīng)均有明顯的降低，從而有效地提高了車輛的行駛平順性。 其次，通過(guò)空氣彈簧充、放氣特性試驗(yàn)，建立了空氣彈簧剛度與電磁閥開(kāi)關(guān)時(shí)間的關(guān)系曲線，然后根據(jù)曲線擬合出空氣彈簧剛度與充、放氣時(shí)間的關(guān)系函數(shù)，為PID控制系統(tǒng)提供了控

3、制依據(jù)。同時(shí)，分析并指出了試驗(yàn)中存在的問(wèn)題，為進(jìn)一步完善試驗(yàn)提供了參考。 最后，根據(jù)得到的空氣彈簧剛度與充、放氣時(shí)間關(guān)系函數(shù)，應(yīng)用PLC可編程控制器設(shè)計(jì)了PID控制系統(tǒng)，并在改建的1/4車輛空氣懸架實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，分別對(duì)施加了PID控制的空氣懸架和被動(dòng)空氣懸架進(jìn)行了室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：施加PID控制的空氣懸架的控制效果評(píng)價(jià)指標(biāo)—簧上質(zhì)量垂振振動(dòng)加速度均方根值得到了降低，所以本文認(rèn)為PID控制算法在試驗(yàn)臺(tái)上也具有較好的控制效果。