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关于车辆主动悬架稳定性控制系统研究
| 论文题名： | 关于车辆主动悬架稳定性控制系统研究 |
| 关键词： | 车辆主动悬架;操作稳定性;PID控制 |
| 摘要： | 车辆行驶的环境是复杂多变的，路况（路面不平度等级）、车速以及工况（直线行驶、加速、制动、转向）的变化会导致车辆行驶状态发生改变。汽车在急加速时会产生“加速后仰”，高速行驶紧急制动时产生的“制动点头”现象以及汽车转弯行驶时产生的“转向侧倾”等现象会严重影响汽车的行驶平顺性和操作稳定性。被动悬架由于其刚度和阻尼不可改变的结构特点难以保证汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性同时达到最佳。为解决这一难题电控主动悬架应运而生，电控主动悬架可以根据车辆的行驶工况保证汽车的性能达到最佳水平。 本文的主要内容是通过对模糊PID控制策略和RBF-PID控制策略特点进行分析对比，选出性能优异的控制策略建立全车垂直、侧倾和俯仰子控制器；然后利用模糊推理对汽车的运行工况进行判断，最终建立一个基于功能分配的全车控制器。首先对电控主动悬架的特点和类型进行介绍，建立悬架仿真的路面输入模型以及1/4车辆二自由度被动悬架和主动悬架仿真模型，同时建立可以全面反映车辆行驶姿态的全车七自由度悬架模型。其次根据PID控制原理和模糊控制原理基于1/4车辆二自由度悬架模型分别建立主动控制器并进行仿真对比；然后根据悬架的运动学原理和参数设计主动悬架模糊PID控制器，仿真验证模糊PID控制器对于主动悬架控制优异性能。再者利用RBF神经网络可以在线调整PID参数的优点，基于1/4车辆模型设计RBF-PID控制器，通过仿真对比RBF-PID控制器的综合性能优于模糊PID控制器。最后选取性能优异的RBF-PID控制器作为全车车身垂直、侧倾、俯仰三方面的子控制器；同时利用模糊推理对汽车的行驶工况进行判决，通过改变三个子控制器的权系数实现对汽车行驶在不同工况下对垂直、侧倾和俯仰三个方面的侧重控制程度，提高汽车行驶时悬架在不同工况下的综合性能。 在一定的路面输入激励下，通过在Simulink中建立模型进行仿真，结果表明：模糊PID控制器比PID、模糊控制器在显著降低悬架垂直加速度的同时减小了悬架动行程和车轮动挠度；RBF-PID相对于模糊PID控制器对垂直加速度的抑制更加显著；运用模糊推理建立的功能分配控制器可以根据汽车行驶的工况改变对垂直、侧倾和俯仰的控制程度，提高汽车的综合行驶性能。 |
| 作者： | 刘兴亚 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 韩振南 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 太原理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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