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《基于频率分析的半主动悬架模糊控制方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、汽车工程2008年(第30卷)第6期AutomotiveEngineering2008(Vol.30)No.62008116基于频率分析的半主动悬架模糊控制方法研究宋慧新,李翠芬(中国北方车辆研究所,北京100072)[摘要]对悬架的频响特性进行的分析发现,悬架的特性与振动频率有关。因此提出了一种基于频率分析的半主动悬架的模糊控制方法。利用Matlab分别对被动悬架、采用skyhook控制的半主动悬架和基于频率分析的模糊控制的半主动悬架进行了仿真。对比仿真的结果验证了文中提出的模糊控制方法的有效性。关键词:半主动悬架;模糊控制;仿真分析AStudyontheFuzzyControlofSemi
2、2activeSuspensionBasedonFrequencyAnalysesSongHuixin&LiCuifenChinaNorthVehicleResearchInstitute,Beijing100072[Abstract]Analysesonthefrequencyresponsecharacteristicsofsuspensionrevealthatthecharacteristicsofsuspensionarefrequency2dependent.Henceafuzzycontrolschemeforsemi2activesuspensionisputforwardba
3、sedonfrequencyanalysis.ByusingMatlabsoftware,thesimulationsonpassivesuspension,semi2activesuspensionwithskyhookcontrolandthesemi2activesuspensionwithfuzzycontrolbasedonfrequencyanalysisareconductedre2spectively.Thecomparisonofsimulationresultsverifiestheeffectivenessoftheproposedfuzzycontrolscheme.K
4、eywords:semi2activesuspension;fuzzycontrol;simulationanalysis度。模型忽略轮胎阻尼,此前言半主动悬架系统为三级阻尼可调悬架系统。模型如由于半主动悬架技术实现简单,无须额外能源,图1所示。根据图1建立能够实时地改变悬架的特性,因此得到了广泛地研以下方程。[1-5]··究与应用,半主动悬架的控制方法均是基于阻msxs=ks(xt-xs)+··尼可调这一基本方法,在制定控制规则时以悬架的cs(xt-xs)(1)平顺性、动挠度及动载荷达到综合最优为原则,却往··mtxt=ks(xs-xt)+kt往忽视了悬架频响特性。虽然从仿真的最终统计结(x
5、-)+c(·x·)(2)rxtss-xt图1半主动悬架二果与被动悬架对比而言,半主动悬架的特性有了很设初始条件为零,对式自由度模型大的提高,但是在某些频段,半主动悬架的特性却不(1)、式(2)进行拉氏变换,[6-7]如被动悬架,作者即以此为出发点,首先进行悬同时令:架的频响特性分析,为控制规则的制定打下基础。2kt2kscscsmsωt=;ωs=;ζt=;ζs=;μ=mtms2mωtt2msωsmt1悬架的频响特性分析及控制原则可求得悬架的平顺性、轮胎动载荷和动挠度的传递函数分别为所采用的悬架模型为1/4汽车模型,为2自由原稿收到日期为2007年6月8日,修改稿收到日期为2007年10月17日
6、。2008(Vol.30)No.6宋慧新,等:基于频率分析的半主动悬架模糊控制方法研究·519·223222Hs(s)=sxs(s)/xr(s)=(2ωtζsωss+ωtωss)·43{s+2(ζωtt+ζsωs)s+222222-1[ωt+(1+μ)ωs]s+2ζsωsωts+ωsωt}(3)Ht(s)=kt[xr(s)-xt(s)]/xr(s)=4322kt[s+2(ζωtt+ζsωs)s+(1+μ)ωss]·43222{s+2(ζωtt+ζsωs)s+[ωt+(1+μ)ωs]s+222-12ζsωsωts+ωsωt}(4)Hd(s)=[xs(s)-xt(s)]/xr(s)=2243ωts
7、·{s+2(ζωtt+ζsωs)s+222222-1[ωt+(1+μ)ωs]s+2ζsωsωts+ωsωt}(5)依据式(3)～式(5),利用Matlab进行求解得到Bode图(图2～图4)。所采用的悬架参数为:1/4车体质量Ms=1844kg,非簧载质量Mt=80kg,小、中、大阻尼系数分别为css=1600N·s/m、csm=2700N·s/m、csl=3600N·s/m,悬架刚度系数和轮胎刚
