汽车主动悬架模糊控制系统simulink建模及仿真

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1、XV汽车主动悬架模糊控制系统Simulink建模及仿真汽车主动悬架模糊控制系统Simulink建模及仿真作者：杨谋成指导老师:宋宇安徽农业大学工学院11车辆工程合肥目录1引言21.1国内外研究情况22汽车主动悬架的建模32.1主动悬架1／4模型331／4汽车主动悬架系统模型的模糊控制43.1模糊控制策略简介53.2输入—输出变量模糊子集73.3模糊控制规则73.4糊控制器在matlab里实现的步骤84Simulink建模及分析94.1系统模型的建立94.2仿真结果及分析115总结13致谢14参考文献14XV汽车主动悬架模

2、糊控制系统Simulink建模及仿真摘要汽车悬架对汽车的稳定性，平顺性，和安全性的影响都很大。车辆悬架对车身垂直振动加速度的影响是汽车悬架研发的一个重要方面。汽车主动悬架可以主动按照车辆的当前的行驶状况和激励大小做出各类回响反映，使悬挂始终处于最好的工况中。在matlab我们可以很方便的建立悬架的模型并对其进行仿真实验，通过实验我们可以研究各种悬架以及发现在不同的道路状况下哪一种悬架更加具有最适的性能，综上所述利用matlabj进行仿真研究找到一种方式为车辆提供优良的机能是主动悬架研究的重点使命。关键词：主动悬架模糊控制

3、仿真建模1引言当代汽车的组成部分中最重要的就是汽车悬架，因为汽车车身与车轴的连接全靠汽车悬架。汽车车轮和车架之间的所有力和力矩都是由汽车悬架来传递作，这是汽车悬架的作用之一，另外汽车悬架还能是的路面传给车架的冲击力降低，并且使得由地面冲击力所引发的承载体系的振动降到最低，确保了汽车在行驶过程中的的平顺性和汽车车轮在道路不平和装载质量变化时保持良好的运动状态以及确保驾驶员在汽车行驶时能够稳定的操纵，使汽车获得更高的行驶速度。出于这个原因，我们如果想要调整汽车悬架中各种各样的参考数值来将汽车行驶过程中的振动降低到最低限度以此

4、使得车辆的各种性能都变的更好，那么研究和分析车辆振动是最好的方式。因而，我们提高汽车的整体机能的最基础问题就是主动悬架技术的研究与开发。主动悬架控制的设计理论就可以用我们所研究得出的结果，这样我们就能够有效地提高驾乘舒适性和汽车的操作稳定性，以更好地让乘客对于汽车的舒适性和安全性感到满意，所以汽车主动悬架给了我们一个更清晰的研究方向在改良总体车辆性能方面[1]。本课题采用了模糊控制的方法并且汽车悬架的性能评价指标采用车身加速度、悬架动挠度和车轮动载荷这三项，在Simulink的仿真情境中对二自由度1/4车体主动悬架的数学

5、模型，施行一系列仿真，并进行比较，以获得预期目标。国内外研究情况当下，所有的汽车研发人员都有着共同的看法：主动悬架的研究主要在于模糊控制程序的开发和实际操作两方面。开发出一种灵敏度高，性能稳定，可靠，成本低以及低功耗的致动器是所有研发作动器研究员的最终目标。主动悬架控制策略是经典控制理论，当代控制理论和智能车辆动力学理论优秀结合的精华所在。随着时代的发展，对汽车主动悬架的研究也越来越热门，很多XV汽车主动悬架模糊控制系统Simulink建模及仿真专门从事汽车研发行业的研究员们将工作重心转移到主动悬架控制理论上，并进行了大

6、量的物理实验[2]。例如从事研究汽车主动悬架很多年的美国加州大学的教授汤蒲森以及普林斯顿的克莱尔教授，他们分别在最优控制理论研究以及预瞄控制理论方面都都有很大的建树，结构变化控制理论的拓展离不开英国教授卡努浦勤奋努力的研究[3]。扎德教授受到广泛尊重学术是因为模糊控制的研究和开发。说完国外我们再来看看国内有什么成果，国内对汽车悬架钻研的时间比较短暂，是从上个世纪九十年代才开始研究与讨论的。并且，由于国家科学技术水平，生产的需要，研究条件等各种约束条件下，研究进展与发现与其他国家相比，还有很大差距，国内专家在车辆主动悬挂上

7、的成就难以与国外相比。当前，对汽车主动悬架进行了一些理论控制和实物试验等方面研发的有浙大的朱善安教授，清华大学的舒庆教授等人。就现在来看，国内许多汽车研究人员喜欢利用Matlab软件及Simulink建模仿真的方法对主动悬架系统作研究开发，例如北理工大学的章一鸣教授在上述两个软件的利用方面有着独特的见解和实际操作经验。如郝雪玲采用Matlab/Simulink软件进行了1/4二自由度的主动悬架系统的模拟仿真和实车测试车辆悬挂[的具体条件4-5]。由于车辆模型自由度较多，影操控稳定性和驾乘舒适性的因素很多，所以用Matla

8、b与ADAMS相结合的车辆模型车辆主动悬挂技术的研究是必要的[6]。总的来说，汽车悬挂系统的建模仿真和有效的控制理论成为当前主动悬架研究与发明的一大主题。这些研究使得汽车悬架控制的理论基础得到极大的扩充，促进了主动悬架在汽车上的全面应用[7]。另外全球的一些经济实力强大研究人员众多的汽车公司和一些由政府支持的汽车研发