利用ADAMS和Simulink联合仿真的主动悬架模糊控制研究.pdf

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1、试验研究现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2013年第1期利用ADAMS和Simulink联合仿真的主动悬架模糊控制研究+李振兴，张蕾，柴牧(天津职业技术师范大学汽车与交通学院，天津300222)摘要：利用ADAMS软件建立四分之一汽车主动悬架机械模型；基于模糊控制策略设计主动悬架控制器，在Simulink软件中建立控制模型，利用ADAMS和Simulink软件进行联合仿真。将主动悬架系统仿真结果与被动悬架系统仿真结果进行对比，结果表明模糊控制的主动悬架有效地降低了车身垂直加速度、悬架动挠度

2、和轮胎形变量，提高了车辆的平顺性和操纵稳定性。关键词：主动悬架；ADAMS软件；联合仿真；模糊控制中图分类号：U463．33文献标志码：A文章编号：1671—3133(2013)0l—0011----04ThefuzzycontrolofactivesuspensionbasedonADAMSandSimulinkLiZhenxing，ZhangLei，ChaiMu(SchoolofAutomotiveandTransportation，TianjinUniversityofTechnologyandEducation，Tianj

3、in300222，China)Abstract：Firstly，theactivesuspensionmechanicalmodelisestablishedusingthesoftwareofADAMS；secondly，allactiveSUS—pensioncontrollerisdesignedbasedonthefuzzycontrolstrategy．AcontrolsystemmodelissettingupusingthesoftwareofSimu—link，andthenCO—simulatedwithADAM

4、S．Thesimulationresultsoftheactivesuspensionsystemandapassivesuspensionsystemiscompared，andtheresultsshowthatthefuzzycontrolstrategyconsiderablyreducesthebodyaccelerationoftheactivesuspen—sion，thesuspensiondeflectionandthetiredeformation，andimprovesboththerideandthehan

5、dlingperformanceofthevehicle．Keywords：activesuspension；ADAMS；co—simulafion；fuzzycontrol0引言主动悬架的控制策略及其控制效果。目前对汽车主动悬架控制策略的研究一般是以主动悬架系统数学模型为基础的¨引，精确的数学模型和分析过程十分复杂，难于实现，而运用ADAMS和Simulink软件联合仿真不仅可以对悬架机械模型进行建模，减少建模的工作量，还可以以悬架机械模型为基础对主动悬架控制策略进行研究，使机械系统设计和控制系统设计协调一致。另外，在主动悬架多

6、种控制算法中，最优控制是应用最为广泛的控制算法”J。然而，车辆的非线性和不确定性与最优控制器的准确建模相矛盾，因此最优控制器难以达到理想的要求。而模糊控制不要求精确的数学模型系统，对系统参数变化不敏感，具有良好的鲁棒性。因此，本文应用模糊控制理论，在ADAMS和Simulink联合仿真中研究1悬架动力学模型建立1．1二自由度主动悬架数学模型二自由度四分之一主动悬架动力学模型如图1所示。根据牛顿第二定律，主动悬架动力学微分方程如下：+国家自然科学基金项目(51005167)；天津职业技术师范大学预研项目(KJYll-07)kscs只

7、yr图1四分之一主动悬架动力学模型2013年第1期现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)』ltY，=k，(Y。一Y，)+C，(Y。一Y；)+u(1)M。Y。=k，(Y，一Y。)+C。(Y，一Y。)+k。(Y，一Y。)一u(2)式中：丝为簧载质量；M；为非簧载质量；k，为悬架弹簧刚度；k。为轮胎刚度；C，为悬架阻尼系数；u为主动控制力；)，；为车身垂直位移；y。为轮胎垂直位移；y，为路面垂直位移。悬架基本参数如下：M：=240kg；M。=36kg；k，=16000N／m；c。=980N·s／m；后

8、。=160000N／m。1．2四分之一主动悬架虚拟模型在ADAMS／View中建立四分之一主动悬架机械模型如图2所示。利用ADAMS／View建立四分之一悬架机械模型时假设所有部件均为刚体，运动副均为刚性连接，且运动副之间的内部摩擦和间隙忽略不计‘