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基于模糊控制的带附加空气室空气悬架电子控制单元研究
| 论文题名： | 基于模糊控制的带附加空气室空气悬架电子控制单元研究 |
| 关键词： | 模糊控制;空气悬架;电子控制单元;垂直加速度 |
| 摘要： | 空气悬架以其优良的减振性能，在汽车振动控制中得到越来越广泛的应用。本文以空气悬架为研究对象，构建了带附加空气室空气悬架系统的1／4车辆振动模型；分析了空气悬架刚度调节原理和控制特性，研制了空气悬架刚度可调的电子控制单元。基于空气悬架振动控制系统为复杂的非线性系统，本文采用了不依赖于被控对象精确数学模型的模糊控制策略进行空气悬架控制器的设计。 空气悬架的核心部件是空气弹簧，通过改变空气压力和增加附加气室可以实现悬架刚度的调节。本控制单元以空气悬架的刚度作为控制量，把簧上质量垂直方向的加速度作为目标量。电子控制单元根据检测到的垂直加速度信号，得出空气弹簧的调节要求，微处理器发出控制信号驱动步进电机转动，控制节流口控制球阀，改变空气弹簧与附加气室间节流孔的大小，从而实现无级调节空气悬架的刚度，以提高汽车的行驶平顺性，满足舒适性与安全性的要求。 本文的核心内容在于模糊控制器的设计。在硬件系统研制过程中，应用Protel软件完成电路原理图和印刷电路板的设计，分析了硬件系统的各个组成部分及其功能，该控制器硬件以AT89C55单片机为核心，外围电路包括滤波放大电路、采样／保持电路、A／D转换电路、步进电机驱动电路和显示电路等。在外围电路设计时考虑到系统的可扩展性和通用性，使本硬件系统能适用于多种场合。在系统软件开发中，根据可靠与实用的原则，软件用C51语言编写，采用了结构化和模块化方法，并用SuperICES G3000仿真器对软件进行了仿真运行。考虑到现场情况，还对系统软、硬件进行了抗干扰设计。 通过单频激振实验研究，比较被动悬架和基于模糊控制器的半主动悬架的减振效果。可以看出此电子控制单元可根据检测到的垂直加速度信号，在一定范围内调节节流孔的大小，及时有效调节空气弹簧刚度，以提高汽车的行驶平顺性，实验结果比较理想。 |
| 作者： | 潘淳 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 朱思洪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京农业大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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