基于AdamsMatlab半主动悬架系统力跟踪控制联合仿真.doc

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1、基于Adams-Matlab半主动悬架系统力跟踪控制联合仿真张延平，潘玉田，郭佼瑞，柴钢（中北大学,山西太原030051）摘要：应用adams创建汽车1/4悬架模型，然后通过matlab/simulink搭建控制框图，实现车辆的半主动和被动控制。其中半主动控制策略由内环和外环两个部分实现，外环控制由模糊控制率实现，根据悬架模型反馈的状态变量输出目标控制力；内环体现MR阻尼器的动力学特性，对外环产生的目标控制力进行跟踪，建立了MR阻尼的力简化模型，并用PID控制算法控制跟踪误差。仿真结果显示，采用力跟踪控制的半主动悬架与被动悬架相比，车身加速度均方根降低了29.994%。说明采用

2、力跟踪半主动控制能有效改善汽车平顺性。关键词：半主动悬架模糊控制力跟踪联合仿真中文分类号：TP391.9;U463.33文献标识码：ASemi-activesuspensionforcetrackingcontrolbasedonAdamsandMatlabco-simulationZhangyan-ping,Panyu-tian,Guojiao-rui，Chaigang(NorthUniversityofChina,TaiyuanShanxi030051,China)ABSTRCT:Tobuildsemi-activeandpassivevehiclecontrol,crea

3、tedaquartervehiclesuspensionmodelbyAdams,andthenconstructedtheblockdiagramofcontrollingbymatlab/simulink.Thesemi-activecontrolstrategywasimplementedbytwoloops:outerloopandinnerloop.Theouterloopcontrolwasimplementedbyfuzzycontrol,andaccordingtothefeedbackstatevariablesofthesuspensionmodel，cal

4、culatedthetargetcontrolforce;InnerloopwhichreflectsthedynamiccharacteristicsofMRdamperwasusedtotrackthethetargetcontrolforce。AsimplifiedforcemodelofMRdampingwasestablishedandusedthePIDcontrolalgorithmtotrackerror.Thesimulationresultsshowthatcomparedwiththepassivesuspension，thesemi-activesusp

5、ensionbody’saccelerationcomparedwithpassivesuspensionreducedby27.175%.Theperformanceoftheforcetrackingofsemi-activecontrolshowsthattheforcetrackingcontrolcanimprovevehicleridecomfort.Keywords:semi-activesuspension;fuzzycontrol;forcetracking;Co-Simulation1引言车辆悬架性能是影响汽车平顺性、操纵稳定性和行驶速度的重要因素。传统被动

6、悬架系统由弹簧和被动阻尼器构成，其刚度和阻尼是按经验或优化设计的方法确定，在行驶过程中，性能是不变的，也无法进行调节，使汽车行驶平顺性和乘坐舒适性受到一定影响[1]。对于汽车的半主动悬架研究起步很早，有很多成果[2-3]。随着近年来多体动力学软件的发展，多体动力学成为汽车动力学中最活跃的建模分析理论，对汽车可进行精确建模，其中最具代表性软件就是adams软件。Houbaolin应用adams与matlab联合仿真应用磁流变阻尼器的整车模型进行了天棚阻尼控制的研究，指出虚拟样机技术是研究复杂磁流变复杂特性的一种有效方法[4]。韩朝晖利用adams和matlab对1/4车辆模型进行

7、了模糊控制的联合仿真研究，对汽车车身垂直加速度进行了分析[5]。李韶华对基于Bingham模型的1/4悬架模型进行了半主动悬架联合仿真分析，分别对比了被动控制、半主动开关控制以及基于改进的Bingham模型的半主动控制的车身加速度，悬架变形，车轮动载[6]。然而，到目前为止，半主动悬挂控制多集中于系统控制策略的研究，研究中一般假设执行元件为理想元件，但半主动悬架执行元件较为复杂，与悬架相互作用关系需进一步研究，本文就是针对磁流变阻尼器半主动悬架的力跟踪控制进行研究。2半主动悬架系统虚拟样机模