主动悬架pid控制策略研究.doc

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1、汽车悬架的半主动控制系统MATLAB/SIMULNK仿真S0705234沙小伟摘要:分析当前轿车的悬架系统，对之进行简化。首先建立其1/4模型，利用仿真软件MATLAB里面的附件Simulink对悬架的简化模型进行仿真，考察其加速度，输出位移等特性。在此基础上进一步建立悬架系统的1/2模型，继续考察车身的加速度，输出位移，转角等系列特性。Simulink软件在整个的仿真过程中显示出强大的能力。关键词：汽车悬架，半主动控制，仿真Abstract:Analyzethesuspensionsystem

2、ofmoderncar,andthensimplifyit.Firstthemodelwasanalyzedwith2degreesoffreedombythesoftwaresimulink.Basedonthis,andthenbuilding12degreesofthesuspensionsystem.Inspecttheaccelerationandrotationangleandsomeothercharacters.Inthewholeprocess,thesoftwaresimul

3、inkdisplayedpowerfulcapacity.Keywords:carsuspension,semi–activecontrol,simulation引言汽车悬架系统简介。悬架系统是车辆的一个重要组成部分。车辆悬架性能是影响车辆行驶平顺性、操作稳定性和行驶速度的重要因素。传统的被动悬架一般由具有固定参数的弹性元件和阻尼元件组成，被设计为适应某一种路面，限制了车辆性能的进一步提高。20世纪70年代以来工业发达国家就已经开始研究基于振动主动控制的主动、半主动悬架系统。近年来随着电子技术、

4、测试技术、机械动力等学科的快速发展，使车辆悬架系统由传统被动隔振发展到振动主动控制。特别是信息科学中对最优控制、自适应控制、模糊控制、人工神经网络等的研究，不仅使悬架系统振动控制技术在现代控制理论指导下更加趋于完善，同时已经开始应用于车辆悬架系统的振动控制[1]，使悬架系统振动控制技术得以快速发展。随着车辆结构和功能的不断改进和完善，研究车辆振动，设计新型悬架系统，将悬架的振动控制到最低水平是提高现代车辆质量的重要措施。当代轿车的悬架系统。当代轿车悬架系统最常见的形式有：摇臂滑柱式(麦弗逊)、双

5、A臂与多连杆式悬架系统。摇臂滑柱式悬架具有结构简单、成本低廉等优点。常见的欧洲车采用的较多。它存在的问题是：在持续颠簸的路面行驶，驾驶员容易疲劳，即车辆的操作稳定性不好，舒适性欠佳。但是由于其结构简单、易维修保养及成本低，因此在一些中低价位车上广泛地用着。一些新型轿车上常见的多连杆式悬架系统，具有极佳的舒适性。多连杆式悬架系统的最大的优点是：其可平衡的达到其它悬架系统所达不到的性能要求，它是目前最先进的悬架系统。以日产兼具舒适性和操作稳定性智能型“QT悬架系统”为例，它具有极佳的操作稳定性转弯及

6、直线行驶稳定性，能有效的克服路面的颠簸状况及改善制动时汽车的点头现象，可有效地降低车辆行驶的噪音[2]，使车更加宁静，全面提高的汽车的舒适性，且具备结构简单，体积更小，噪音更小的优点。此种悬架极有可能成为未来悬架系统的主流。双A臂悬架系统是一种兼具舒适性条件和操作稳定性的组合方案。但其成本高昂，生产工艺难度大，且要求具有极高的定位精度,因此只有在赛车和高价位车上才应用。双A臂悬架再加上防倾平衡杆，能很好的适应急转弯的操作。丰田LUXUSIS200就装用了此类悬架，再加上低高宽比轮胎、创立了驾车者

7、十分信赖的行车稳定性。在悬架系统部件的选择上往往出现悬架“偏硬”与容易失掉乘坐舒适性，以及“偏软”和让人晕车的两难境地。汽车制造商为此采取折中的方案，既照顾全面，且又有所偏好。在处理操作稳定性和舒适性方面，德国BMW公司开发出一套EDC电子减振器。EDC自动检测出悬架系统中减振器的行程及行车的路面情况，并根据当时的车速计算出最适宜的悬架软硬度，从而最大限度的保证行车及乘坐的舒适性。在极颠簸的路面也能获得车轮与路面的最佳接触，从而提高行车的安全性。也就是说EDC能依据路面状况调整悬架的软硬程度，可

8、满足人们操控车辆和乘坐舒适性的双重需用。汽车悬架系统的类型和工作原理。根据现代车辆对悬架提出的各种性能要求，悬架的结构形式和振动控制方法随时都在更新和完善[3]。一般地说悬架的形式和结构很多，分类也不尽相同，导向构的形式，可分为独立悬架和非独立悬架。按控制力则可分为被动悬架、半主动悬架、主动悬架三种基本类型，其简化模型如图所示图1悬架简化模型被动悬架。一般的车辆绝大都装有由弹簧和减振器组成的机械式悬架，简化模型如图1中第一个图所示。其中弹簧主要用来支撑簧上质量的静载荷。而减振器主要用于控制响应特