基于DSP的汽車半主動懸架控制器的研究.pdf

1、隨著汽車結構和功能的不斷改進和完善，研究汽車振動，設計新型電控系統(tǒng)從而將汽車振動控制到最低水平已經(jīng)成為提高現(xiàn)代汽車品質的重要措施。半主動懸架由于其自身的優(yōu)點，性價比較高，必將是今后懸架系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。研究性能可靠，調節(jié)方便的可調阻尼減振器和算法簡單有效的控制策略將是半主動懸架走向大眾的必經(jīng)之路。 半主動懸架根據(jù)汽車行駛狀態(tài)的動力學要求，通過改變減振器的節(jié)流口面積或調節(jié)節(jié)流閥開度來調節(jié)液力減振器的阻尼，以改善懸架的振動特性，主

2、要采用調節(jié)減振器的阻尼系數(shù)法。近年來隨著電子技術、微機控制技術以及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，對汽車懸架的最優(yōu)控制、自適應控制、模糊控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡控制等的研究不僅在理論上取得令人矚目的成績，同時已開始應用于實際汽車懸架生產(chǎn)當中。在我國，模糊控制理論的研究始于1979年，它是一種模仿人類思維推理方式的智能控制方法，其控制方式簡單，不需要建立復雜的數(shù)學模型，使用語言變量來代替數(shù)字變量。其控制過程是由人的大量相關的控制經(jīng)驗和知識組成的。模糊控制的

3、這種優(yōu)點特別適合于不同路面不平度、不同行駛車速及各種復雜工況下工作的車輛懸架系統(tǒng)控制。 由于DSP運算速度快，并且片內資源豐富，因此基于DSP的半主動懸架控制器具有控制精度高，系統(tǒng)響應快，能滿足較復雜的控制算法和實時控制的要求，且價格便宜。因此，本系統(tǒng)采用輸出反饋的模糊控制策略，且采用高性能的DSP處理器，不但能夠滿足半主動懸架控制的精度和速度需求，還能使控制規(guī)律相對簡單，且能降低成本。 本文介紹的半主動懸架控制器，能顯

4、著改善汽車的平順性和操縱穩(wěn)定性，從而提高駕駛的舒適性。本文設計的控制器的ECU使用的是美國德州儀器公司(TI)生產(chǎn)TMS320X系列的數(shù)字信號處理器(DSP)。文中基于數(shù)字信號處理器(DSP)的半主動懸架控制系統(tǒng)充分利用了DSP周邊接口豐富、運算速度快的特點，使所設計的系統(tǒng)硬件簡單，系統(tǒng)結構緊湊，具有良好的動態(tài)和靜態(tài)特性?？刂扑惴ú捎媚：刂?，使控制程序的有效性得到提高，且能降低成本。論文對半主動懸架控制系統(tǒng)的工作原理進行簡要介紹，描述

5、了該系統(tǒng)的各個功能模塊，并對其進行了系統(tǒng)動力學建模，得到被控對象的狀態(tài)空間模型。并對控制器的硬件和軟件系統(tǒng)的設計進行了闡述。重點在于懸架控制的仿真模型建立，DSP控制器硬件電路設計，以及模糊控制的程序編寫。 論文的主要內容有：(1)回顧半主動懸架的發(fā)展歷程，并對國內外的半主動懸架產(chǎn)品進行了介紹、比較，對國內外的理論研究成果進行總結概括。(2)通過分析半主動懸架系統(tǒng)的總體結構，進行動力學建模與仿真，同時對基于DSP的懸架系統(tǒng)控制器