基于模糊控制的车辆主动悬架仿真研究.pdf

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1、第25卷第1期2012年1月机电产品开崖与纠崭Development＆InnovationofMachinery&ElectricalProduclsV01．25，No．1Jan．，2012文章编号：1002—6673(2012)01-094-03基于模糊控制的车辆主动悬架仿真研究丁金刚1，黄志刚1，许耀云2(1．北京工商大学材料与机械T程学院，北京100048；2．燕山大学理学院，河北秦皇岛066004)摘要：以二自由度车辆主动悬架模型为研究对象，基于车辆动力学理论。建立主动悬架系统的动力学方程和路面输入模型方程．并以悬架动挠度为

2、控制目标设计模糊控制器。在Matlab／Simulink里建立二自由度主动悬架系统模型和随机路面激励模型，结合模糊控制器进行仿真分析。结果表明，相对被动悬架而言采用以悬架动挠度为控制目标的模糊控制策略的主动悬架能有效地抑制车辆振动．提高车辆的乘坐舒适性和安全性。关键词：主动悬架：模糊控制；Madab／Simulink中图分类号：TP391．9文献标识码：Adoi：10．3969，j．issn．1002—6673．2012．01．038TheSimulationResearchofVehicleActiveSuspensionBase

3、donFuzzyControlDINGJin-Cand，HUANGzhz-a,耐，XUYao-Yun2(1．CoUegeofMaterialandMechanicalEngineering，BeOngTechnologyandBusinessUniversity。Beijing100048，China；2．CollegeofScience，YanshanUniversity，QmhuangdaoHebei066004，China)Abstract：BasedonthevehicledyThTmCStheory，the2-DOFact

4、ivesuspensionmodelWasstudiedtOestablishitsdynamicmodelandtheroadmodel．Besides，thefuzzycontrollerweredesignedwitIldyTlarIlicdeflectionofthesuspensionasthecontrollingobject．The2-DOFac—fivesuspensionmodelandthestochasticunevenroadmodelwereestablishedinMadab／SimulinkiIlcom

5、binationoftheC=11z．zycontrollertOsimulatetheperformanceofactivesuspension．TheresultsshowthattheactivesuspensionCaneffectivelysuppressvehiclevibration。andim-provetheridingperformanceandsecurity．Keywords：activesuspension；fuzzycontrol；matlab／simulink‘O引言悬架作为现代车辆的重要组成部分．可以

6、缓和由路面不平引起的振动、冲击及协调整车的平顺性和操纵稳定性。传统被动悬架已经不能满足人们对车辆行驶平顺性的要求，而主动悬架系统能够根据车辆当前的运动状态实时调节悬架系统的特性使得车辆在任何工况下均能获得良好的平顺性，因此。车辆主动悬架控制系统的研究和开发成为车辆动力学与控制领域的前沿课题。目前对车辆悬架控制策略的研究主要包括神经网络、模糊控制以及免疫控制、PID控制等。由于悬架系统的模型参数往往不确定，路面激励未知且可变．需要设计出合收稿日期：2011-11—09基金项目：学位与研究生教育—食品学科特色学科群建i殳(2011111

7、)作者简介：丁全刖(1986-)，男，河北廊坊市人，硕士研究生。主要研究领域：汽车系统动力学及其控制；黄志刚(1966-)．男。上海人，博士，教授，硕士生导师。主要研究领域：汽车系统动力学。理的控制策略应用于主动悬架的控制中。模糊控制具有良好的快速性和鲁棒性，用于对主动悬架的控制，能根据路面激励的变化及时调整和产生悬架控制力，从而使车辆具有较好的平顺性。本文在车辆主动悬架系统的二自由度数学模型的基础上．提出以悬架动挠度为控制目标的主动悬架模糊控制策略。仿真结果表明以悬架动挠度为控制目标的模糊控制能有效地控制主动悬架系统、提高车辆的乘

8、坐舒适性。1二自由度主动悬架模型二自由度主动悬架模型包含了车辆平顺性分析的主要特征且结构简单，因而在悬架控制策略的研究中被广泛应用。图l为二自由度车辆主动悬架模型，M、M。一簧载质量和非簧载质量；K。、K厂悬架刚度和轮胎刚度；C一阻尼