基于模糊PID的汽车液压伺服主动悬架控制系统.pdf

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1、第29卷第2期山东理工大学学报(自然科学版)Vo1．29No．22015年3月JournalofShandongUniversityofTechnol0gy(NaturalScienceEdition)Mar．2015文章编号：1672—6197(2015)02—0005—04基于模糊PID的汽车液压伺服主动悬架控制系统李军伟，曲燕(山东理工大学交通与车辆工程学院，山东淄博255049)摘要：在详细分析汽车液压主动悬架中液压伺服系统非线性特性的基础上，建立了1／4汽车悬架非线性系统数学模型．针对具有高度非线性的阀控非对称液压缸系统，设计了模糊PID控制器，使PID控制器的控制参数能随着

2、系统运行状态的变化而自动调整．对比分析了相同路面输入激励下主动悬架与被动悬架的控制效果．仿真结果表明，与被动悬架相比，主动悬架能有效降低车身加速度和轮胎动载荷，该系统能有效改善汽车的平顺性和安全性．关键词：液压伺服控制；汽车主动悬架；模糊PID；中图分类号：U270．1文献标志码：AControlsystemofvehiclehydraulicservoactivesuspensionsbasedonfuzzyPIDLIJun-wei，QUYan(SchoolofTransportationandVehicleEngineering，ShandongUniversityofTechno

3、logy，Zibo255049，China)Abstract：Thequarter—caractivesuspensionnonlinearmodelisbuild，basedontheanalysesofthehydraulicservocontrolsysteminvolvingthenonlinearcharacteristicsusedinvehicleactivesuspension．Accordingtothehighnonlinearcharacteristicsofasymmetricalcylindercontrolledbysymmetricalvalve，thef

4、uzzyPIDcontrollerisdesignedandthecontroller'sparameterscanberegulatedwiththerunningstatesofthecontrolsystem．Forthesameroadinput，thecontrolledeffectiscomparedbetweenactiveandpassivesuspension．Thesimulationresultsshowthatthebodyverticalaccelerationandwheeldynamicloadareimprovedinactivesuspensionco

5、mparedwithpassivesuspension．Therideperformanceandhandlingstabilitycanbeimprovedbythecontrolsystem．Keywords：hydraulicservocontrol；vehicleactivesuspension；fuzzyPIDcontrol汽车悬架是影响车辆行驶平顺性、操纵稳定性统由液压油源、单杆液压缸和液压伺服阀组成．单杆的重要部件．从工作机理出发，悬架可分为被动悬非对称液压缸具有占用工作空间小、结构紧凑等优架、半主动悬架和主动悬架．与前两种相比较，主动点，但是由于非对称缸两腔活塞面积的非

6、对称性，使悬架能够根据车辆行驶的工况和载荷等情况产生施液压缸正向和反向的运动特性呈现非线性，同时系加在车身的主动力，控制汽车在路面激励下的车身统中多数参数具有不确定性和时变性口]，这给传统加速度、悬架动挠度、车轮动载荷等影响汽车性能的依赖系统模型的控制方法应用带来了很大的难度．关键指标，使车辆的整体行驶性能达到最佳．常规PID因其结构简单、鲁棒性好、工作可靠、调整液压主动悬架就是在被动悬架系统的基础上加方便而成为广泛应用的控制技术之一．但是由于其装一个可以产生液压作用力的液压伺服系统．该系控制参数不能自动调整，对于控制非线性时变系统收藕日期：2014—09—09作者简介：李军伟，男，l

7、jwhitt@163．corn6山东理工大学学报(自然科学版)来说，常规PID就显得不甚理想]．模糊控制是一度；z表示悬挂质量质心的垂直速度；z，表示非悬挂种基于规则的控制，它基于现场操作人员的控制经质量质心的位移；表示悬挂质量质心的位移；表验或相关专家的知识，在设计中不需要建立被控对示路面对轮胎的激励(位移)；志表示轮胎等效刚度；象的精确数学模型，设计简单，便于应用]．本文采C表示轮胎等效阻尼；C表示悬架等效阻尼；k表示用的模糊PID就是把常