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基于悬架控制的车辆平顺性仿真研究
| 论文题名： | 基于悬架控制的车辆平顺性仿真研究 |
| 关键词： | 悬架控制;车辆平顺性;仿真设计;控制算法 |
| 摘要： | 悬架作为汽车中的重要组成部分,是一个较难达到完美要求的总成,因为悬架既要满足汽车的行驶平顺性要求,又要满足操纵稳定性的要求,而这两方面对悬架的要求是相互矛盾的。汽车主动悬架可以根据路面情况在车身与车轮之间及时主动调节产生所需的控制力。抑制车身的振动,使悬架处于最优减振状态,来达到改善车辆行驶平顺性与操纵稳定性的目的。 车辆主动悬架设计的关键任务之一,就是要寻求一个能够为车辆提供良好性能的控制规律。许多学者提出了各种不同的控制理论,本文对这几种常见的控制算法进行了介绍并重点研究了最优控制器,PID控制,模糊控制,模糊PID控制四种控制策略。作为经典实用的控制方法,PID控制算法具有计算量小、实时性好、易于实现等特点,所以本课题也采用了PID控制作为基本的控制策略,并设计了PID控制器。最优控制的优点在于根据系统的状态变量并通过评价指标的最小化得到一个最优的综合性能指标,状态变量可以根据需要进行选择。选取不依赖于系统的精确数学模型,对参数变化不敏感,具有很强的鲁棒性,尤其适用于非线性、时变和滞后系统控制的模糊控制,而且模糊控制的算法是基于若干条模糊控制规则,算法非常简捷,进而对模糊控制器进行了设计。模糊控制和PID控制相结合的模糊PID控制能实现PID控制器参数的在线自调整,进一步完善PID控制器的性能。所以本课题将其两种控制策略结合,以消除其各自弊端的模糊PID控制器。本文通过建立1/4车辆模型,应用了四种控制理论对车辆主动悬架控制器的设计,并在Matlab/Simulink环境中建立系统模型并进行仿真。将仿真结果与被动悬架仿真结果进行对比分析。 通过对比,全面分析在四种不同的控制策略下主动悬架的性能特点。仿真结果表明：四种方式下的主动悬架都能够减小车身加速度,悬架动挠度,车轮动载荷。这说明对于行驶平顺性和操纵稳定性的改善结果相当好。在这四种控制策略下模糊PID控制效果最好。 |
| 作者： | 郭军锋 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 陈丁跃 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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