基于SIMPACK和MATLAB的汽车半主动悬架模糊控制及联合仿真

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1、机械设计与制造第l2期MachineryDesign&Manufacture2011年12月文章编号：1001—3997(2011)12—0064～03基于SIMPACK和MATLAB的汽车半主动悬架模糊控制及联合仿真术刘勺华贝绍轶赵景波z陈龙(’常州机电职业技术学院汽车工程系，常州213164)(。江苏技术师范学院机械与汽车工程学院，常州213001)(。江苏大学汽车与交通工程学院，镇江212013)Fuzzycontrolandco-simulationofautomobilesemi-activesuspensionsystem

2、based-onSIMPACKandMATLABLIUShao-huaI,BEIShao-yi2,ZHAOJing-bo2,CHENLong(SchoolofAutomobileEngineering，ChangzhouInstituteofMechatronicTechnology，Changzhou213164，China)(2SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，JiangsuTeachersUniversityofTechnology，Changzhou213001，China)

3、(。SchoolofAutomobileandTrafficEngineering，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China)【摘要】在车辆行驶平顺性的研究中，为弥补传统数学建模方法不能完全反映实际整车行驶动态特性的缺点，以多体动力学仿真软件SIMPACK为平台，建立昌河某微型轿车的整车多体动力学模型。利用MATLAB设计半主动悬架模糊控制器，并进行联合仿真分析。仿真结果表明：车速为40km／h时，与被动悬架系统相比，车身垂直加速度、车身俯仰角速度标准差和峰值分别降低了10．76％、18．03％、

4、20．48％、12．13％。有效衰减了车体振动，缓和了路面的振动冲击，改善了整车行驶平顺性，提高了乘坐舒适性。关键词：半主动悬架；整车模型；模糊控制；联合仿真【Abstract】Sincethetraditionalmathematicalmodelingapproachcouldnotfullyreflectdynamicchar-acteristicsindrivingautomobileinthestudyofrideandcomfortoftheautomobile，adynamicmoderminicarwasbuiltus

5、ingmulti-bodydynamicsimulationsoftwareSIMPACKinordertomakeupthisweakhess．Thenafuzzrcontrollerwetsadoptedtocontrolthesemi-activesuspensionandco-simulationWaScarriedout，whichresuhsshowedthattheRMSdeviationandpeokofbodynormalacceleration，pitchangularvelocitywerereducedby10

6、．76％，18．03％。20．48％．12．13％respectivelycomparedwithpassivesuspensionsystemwhenacarisrunningat40kngh．Abovealfthesemi-activesuspensionbasedonfuzzycontrollercanefective—lyreducevibrationandshock，easetheimpactcausedbyvibrationandimproveridecomfortofthecal'．Keywords：Semi—activ

7、esuspension；Wholecarmodel；Fuzzycontrol；Co-simulationnj、nt、，i、■““i0、h们，“1n～i_，tnH●—■-F¨0-—＼．，t_、¨j0⋯埘■中图分类号：TH16，U463．33文献标识码：A软件中，首先根据各零部件三维坐标建立相应特征点，然后建立各1引言零部件如转向节、横摆臂、弹簧、减振器、转向横拉杆等，并赋予它们汽车半主动悬架是集机电液一体的多自由度、非线性系统。相应的质量特l生参数和力学特参数，然后在两个零部件连接处施随着计算机技术科学发展以及在各个领域的广泛应用，基于

8、多体加合适的铰接、约束、力元等。前悬架拓扑图，如图1所示。所建多体动力学理论和联合仿真技术为研究半主动悬架提供了新的方法。动力学模型，如图2所示。SIMPACK可以用来仿真任何虚拟的机械／机电系统，图形化的ModelSe