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汽车主动悬架控制策略与仿真研究
| 论文题名： | 汽车主动悬架控制策略与仿真研究 |
| 关键词： | 汽车主动悬架;自适应PID控制;仿真分析 |
| 摘要： | 悬架对汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性有着巨大的影响。目前，汽车上普遍采用的是由弹性元件和减振器组成的被动悬架。被动悬架的阻尼和刚度参数一经选定，在车辆行驶过程中就无法进行调节，因而不能适应行驶过程中复杂多变的情况。而主动悬架能够根据路面激励情况及汽车运行的实际状况，及时、准确地调整控制力的大小，使悬架处于最优的减振状态，从而提高汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性。 在整个悬架控制中，控制策略是决定主动悬架系统控制效果好坏的关键性因素。汽车主动悬架的控制策略很多，本文选择PID控制，模糊控制和模糊自适应PID控制这三种控制策略。作为一种典型实用的控制方法，PID控制具有计算量小、便于实施等特点；模糊控制有对系统参数的变化不敏感、可以不依靠精确的数学模型等优点；模糊自适应PID控制是将PID参数整定的经验总结成模糊控制规则，根据系统输入在线调整PID控制器参数，进一步完善PID控制的性能。 采用上述三种控制策略设计了主动悬架，以车身加速度、悬架动挠度和车轮动载荷作为悬架性能的评价指标，对四分之一车体两自由度主动悬架的数学模型在MATLAB/SIMULINK的仿真环境中，以不同车速、不同路面等级以及改变系统参数的四种不同路况作为系统输入，进行一系列仿真，得到悬架在时域内的动态响应。通过对比，全面分析在三种不同控制策略控制下的主动悬架的性能特点。 仿真结果表明，三种不同的主动悬架都能很好的减小车身加速度，表明对行驶平顺性的改善效果相当好，同时在一定程度上减小了车轮动载荷和车身动挠度，表明主动悬架对提高车辆的操纵稳定性也起到了一定的作用。 最后，利用AMESim软件建立了四分之一汽车主动悬架的机械模型，解决了主动悬架数学模型建立的难题。在时域内对基于AMESim的主动悬架进行了控制仿真分析，并且与基于数学模型的主动悬架进行了控制仿真对比。 |
| 作者： | 赵海波 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 赵广耀 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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