基于四分之一懸架模型與整車虛擬樣機(jī)的主動懸架控制系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代汽車對乘坐舒適性和行駛安全性的要求越來越高,設(shè)計(jì)一個具有良好綜合性能的懸架成為現(xiàn)代汽車研究的一個重要課題。傳統(tǒng)的被動懸架系統(tǒng)的彈性元件和阻尼元件的剛度值和阻尼值是固定的,在汽車行駛過程中無法隨路面狀況、載荷等因素的變化而變化,所以有必要設(shè)計(jì)一種不同于被動懸架的新型懸架。主動懸架是隨著現(xiàn)代控制理論和電子技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的,可以隨汽車的行駛狀態(tài)而自適應(yīng)地改變其剛度和阻尼參數(shù),具有優(yōu)良的減振性能和操縱穩(wěn)定性,是未來汽車懸架研究的一

2、個重要方向。
　　 對主動懸架的研究主要從兩個方面展開:一是四分之一主動懸架模型結(jié)構(gòu)形式的研究,采用不同的控制方法,以達(dá)到較好的控制效果,并對汽車主動懸架控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究。二是鑒于汽車結(jié)構(gòu)和運(yùn)動方式十分復(fù)雜,四分之一懸架模型僅僅考慮了汽車的垂直運(yùn)動情況,為了能更好的反映主動懸架對俯仰、側(cè)傾運(yùn)動的影響,又采用虛擬樣機(jī)建立了整車模型,進(jìn)行了整車的平順性實(shí)驗(yàn)臺實(shí)驗(yàn)。
　　 首先,對懸架系統(tǒng)中幾種控制方法進(jìn)行了理論分析和

3、算法研究,包括PID控制,模糊控制和模糊自適應(yīng)PID控制等。
　　 其次,在理論研究的基礎(chǔ)之上,分別以1/4車二自由度懸架系統(tǒng)模型為控制對象進(jìn)行了主動懸架控制算法的計(jì)算機(jī)仿真。仿真試驗(yàn)的結(jié)果表明,對于不同的路面激勵,各個控制算法都明顯地抑制了車體振動,其中以模糊控制和模糊自適應(yīng)PID控制方法效果最好。因此,車輛主動懸架系統(tǒng)采用這些控制是可行的和有效的。
　　 然后,本論文采用ADAMS/Car和MATLAB/Simuli

4、nk聯(lián)合仿真方法,分別對裝配被動懸架和裝配主動懸架整車的平順性進(jìn)行了分析。在ADAMS/Car環(huán)境中建立了裝配可控懸架的整車虛擬樣機(jī)模型:并利用MATLAB/Simulink建立主動懸架控制模型,考慮到控制器結(jié)構(gòu)以及傳感器個數(shù),采用了上述模糊控制方法。聯(lián)合ADAMS/Car中建立的整車虛擬樣機(jī)模型和MATLAB/Simulink中建立的控制器模型進(jìn)行了仿真。
　　 仿真結(jié)果表明,裝備了主動懸架的整車平順性比采用被動懸架的性能要好