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汽车主动悬架控制算法及试验系统研究
| 论文题名： | 汽车主动悬架控制算法及试验系统研究 |
| 关键词： | 汽车主动悬架;PID控制算法;模糊自适应;台架试验;计算机仿真 |
| 摘要： | 随着现代汽车对乘坐舒适性和行驶安全性的要求越来越高，设计一个具有良好综合性能的悬架成为现代汽车研究的一个重要课题。传统的被动悬架系统的弹性元件和阻尼元件的刚度值和阻尼值是固定的，在汽车行驶过程中无法随路面状况、载荷等因素的变化而变化，所以有必要设计一种不同于被动悬架的新型悬架。主动悬架是随着现代控制理论和电子技术的发展而发展起来的，可以随汽车的行驶状态而自适应地改变其刚度和阻尼参数，具有优良的减振性能和操纵稳定性，是未来汽车悬架研究的一个重要方向。 对主动悬架的研究主要从两个方面展开:一是主动悬架的各种结构形式的研究，二是控制规律的设计，采用不同的数学模型和控制规律，以达到较好的控制效果。本文对汽车主动悬架控制系统进行了深入的研究，包括主动悬架控制算法、主动悬架试验台的开发及控制算法在试验台中的模拟实现。 首先，对悬架系统中几种控制方法进行了理论分析和算法研究，包括PID控制，模糊控制和模糊自适应PID 控制等，并且着重阐述了模糊自适应PID 控制在主动悬架应用中的优点。 其次，在理论研究的基础之上，分别以1/4 车二自由度悬架系统模型为控制对象进行了主动悬架模糊自适应PID控制算法的计算机仿真。仿真试验的结果表明，对于不同的路面激励，模糊自适应PID控制算法都明显地抑制了车体振动。因此，车辆主动悬架系统采用模糊自适应PID控制是可行的和有效的。 然后，对于现有的路面模拟器进行了二次开发，对其测控系统进行了重新开发，从实现快捷节约经费的角度出发，选择了PC-DAQ体系结构的虚拟仪器硬件结构，辅以LabVIEW软件为开发平台，充分利用其模块化和分层次的特点，编写了主动悬架试验台的控制程序，并将前面理论分析阶段选择的主动控制算法移植到控制程序中去。 论文最后进行了主动悬架台架模拟试验。试验结果表明：模糊自适应PID控制对于提高车辆悬架的减振性能有明显的效果；台架试验的结论对将来的实车试验和实际应用起到较好的指导作用。 |
| 作者： | 杨笠 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 郭孔辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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