基于主動(dòng)懸架的汽車典型工況仿真研究.pdf

1、汽車行駛在復(fù)雜的環(huán)境里,在行駛過程中汽車的車身姿態(tài)會(huì)不可避免的經(jīng)常發(fā)生變化。即使在平坦的路面上,路面的凸起或凹坑都會(huì)使作用于車輪上的垂直反力起伏波動(dòng),產(chǎn)生振動(dòng)與沖擊;當(dāng)車速以及工況(加速/制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、直線行駛)發(fā)生變化時(shí),也會(huì)對(duì)汽車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性產(chǎn)生不利的影響,被動(dòng)懸架很難使行駛平順性和操縱穩(wěn)定性同時(shí)達(dá)到最佳。而電控空氣懸架在一定程度上能使懸架適應(yīng)負(fù)荷狀況,路面不平度和操縱情況的變化,使汽車的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性同時(shí)達(dá)到最佳

2、,故對(duì)不同行駛工況下裝有電控空氣懸架的汽車進(jìn)行主動(dòng)控制研究是有必要的。本文基于空氣懸架,建立了直線行駛、加速/制動(dòng)、轉(zhuǎn)向行駛工況下的半車空氣懸架系統(tǒng)模型,并在模型中加入不同控制策略的控制器,在Matlab/simulink環(huán)境下進(jìn)行系統(tǒng)仿真分析,比較不同控制策略對(duì)車身姿態(tài)的控制,改善汽車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性的優(yōu)劣。
　　 首先,在閱讀大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,簡(jiǎn)要敘述汽車電控空氣懸架及車身姿態(tài)控制在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展和應(yīng)用狀況?；谲囕v系

3、統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論,建立了基于空氣懸架的1/4車輛模型說明空氣懸架的工作原理,為建立不同工況下的半車空氣懸架系統(tǒng)模型奠定基礎(chǔ)。
　　 其次,建立基于空氣懸架的1/2車輛在直線行駛工況下的系統(tǒng)模型,并在模型中分別加入了最優(yōu)控制器和PID控制器,仿真分析結(jié)果表明最優(yōu)控制和PID控制空氣懸架的綜合性能均優(yōu)于被動(dòng)空氣懸架,均能有效地改善汽車的行駛平順性且最優(yōu)控制空氣懸架綜合性能明顯優(yōu)越于PID控制空氣懸架。
　　 再次,基于空氣懸架原

4、理建立了加速/制動(dòng)工況下半車空氣懸架模型,并在模型中分別加入了最優(yōu)控制器和軸距預(yù)瞄控制器,通過仿真比較分析,在加速/制動(dòng)工況下最優(yōu)控制和軸距預(yù)瞄控制空氣懸架的綜合性能均優(yōu)于被動(dòng)空氣懸架。同時(shí),在加速/制動(dòng)工況下軸距預(yù)瞄控制空氣懸架與最優(yōu)控制空氣懸架相比,軸距預(yù)瞄控制可以改善汽車性能,尤其是在抑制汽車后輪振動(dòng)方面效果明顯。
　　 最后,基于空氣懸架原理建立了轉(zhuǎn)向工況下半車空氣懸架模型,并在模型中加入了最優(yōu)控制器,通過仿真比較分析了