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轿车主动悬架系统的模糊控制与仿真研究
| 论文题名： | 轿车主动悬架系统的模糊控制与仿真研究 |
| 关键词： | 轿车主动悬架系统;模糊控制;仿真分析;量化参数 |
| 摘要： | 现代车辆对于悬架的重视越来越高,悬架系统一方面将路面作用于轮胎的力或是力矩有效的传递到车架或车身上,保证车辆的正常运行;另一方面将路面的不平度输入进行吸收,减少车身振动以保证车辆的平顺性。目前车辆上多数采用的是被动悬架系统,这种悬架其系统参数固定,在设计时要兼顾车辆的操作稳定性和平顺性的要求进行选择,不能满足多数工况的要求。而主动悬架系统则可以根据实际情况改变系统的参数,调整悬架的控制力以满足各工况的要求,使悬架系统处于良好的工作状态。 本文首先分析了车辆悬架平顺性的评价方法、悬架系统的基本特点和建模假设,以随机路面和车速作为悬架系统的输入建立被动悬架和主动悬架的动力学模型,得到悬架系统的动力学方程和状态方程,为主动悬架系统的控制做铺垫。 其次在前面的基础上将模糊控制理论对主动悬架系统进行控制,建立相关的模糊论域、量化参数和模糊控制规则。并在此基础上分析了PID控制的原理和特点,将PID控制与模糊控制相结合,吸收两种控制策略的优点,在主动悬架系统中实现模糊PID控制策略。 之后在MATLAB中建立PID控制悬架、模糊控制悬架和模糊PID控制悬架三个控制策略模型,选取车身垂直加速度作为评价对象分别从系统的动态性能和参数不确定的鲁棒性对各种不同控制策略的性能进行分析。 最后通过对悬架系统进行分析,建立1/4车辆被动悬架模型和主动悬架模型,并以白噪音形式的B级路面作为悬架系统输入。仿真发现采用PID控制悬架的性能要明显优于传统的被动悬架;模糊控制悬架的在车身垂直加速度控制效果比PID控制要好,但悬架动扰度和车轮动载荷比PID控制要差一些;而模糊PID控制在车身加速度和悬架动扰度两个性能指标都优于其它两种控制策略。 |
| 作者： | 王文静 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 胡启国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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