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基于ADAMS与MATLAB的主动悬架控制策略研究
| 论文题名： | 基于ADAMS与MATLAB的主动悬架控制策略研究 |
| 关键词： | 汽车主动悬架;轴距预瞄;自适应控制器;粒子群优化;车辆稳定性 |
| 摘要： | 悬架系统是汽车的重要组成部分，是车架与车桥之间传力装置的总称，用于减缓外界扰动对车辆的冲击，它综合了多种作用力，影响着车辆的稳定性、舒适性和安全性。被动悬架振动系统的主要参数是弹簧刚度和减振器阻尼系数，它们在设计时是按某种特定工况下其平顺性和操纵稳定性综合性能最优来选取的，一旦选定后通常不能改变。由于其特性参数不能根据使用工况和路面输入的变化来进行控制调整，因而难以满足汽车平顺性和操纵稳定性的更高要求，其性能进一步提高受到限制。随着电子控制技术的发展，为了克服被动悬架的缺陷，改善汽车悬架的性能，近年来国内外学者深入开展了汽车主动悬架系统及其控制技术的研究。 本文以主动悬架为研究对象，在了解国内外悬架技术发展现状及发展趋势的基础上，对主动悬架的控制策略和联合仿真进行深入的研究。首先，对车辆模型进行了简化，分别建立了1/4车和半车主动悬架数学模型，并且建立路面输入模型，为后续的控制策略研究和联合仿真做好准备；针对1/4的主动悬架，采用PID控制的方法，设计PID控制器，并运用粒子群算法对控制器参数进行优化，通过仿真对比优化前后的控制效果，可以得出粒子群优化PID控制器的有效性；针对半车主动悬架，分别采用LQG和轴距预瞄的控制方法进行研究，在MATLAB中建立两种控制方法下的主动悬架的仿真模型，运行仿真。对比被动悬架，LQG控制的主动悬架和轴距预瞄控制的主动悬架的平顺性指标，可以得出两种控制方法控制的主动悬架的平顺性均有提高，同时预瞄控制的效果更佳。 最后，应用ADAMS/View软件建立了1/4车和半车悬架的具体模型，利用ADAMS/Controls模块建立ADAMS软件和MATLAB软件之间的通信联接，将在Simulink中设计的基于PID控制的主动悬架控制器与二自由度1/4车悬架机械模型进行了联合仿真分析，将基于预瞄控制的主动悬架控制器与半车模型进行联合仿真分析。仿真结果表明主动悬架系统很好地改善了悬架的性能，有效地降低了车身加速度，提高了汽车的平顺性。 |
| 作者： | 白欣 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 赵强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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