基于模糊理論的車輛主動(dòng)懸架控制策略與仿真研究.pdf

1、懸架是汽車的一個(gè)重要部件，它對汽車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性有直接的影響。目前，汽車上普遍采用的是由彈性元件和減振器組成的被動(dòng)懸架。被動(dòng)懸架由于系統(tǒng)參數(shù)固定，對操縱穩(wěn)定性和行駛平順性等這些相互沖突的設(shè)計(jì)要求只能選擇折衷方案，這對在多變的環(huán)境中工作的汽車來說，被動(dòng)懸架難以滿足期望的性能要求。主動(dòng)懸架能夠根據(jù)路面的情況在車輪和車身之間主動(dòng)及時(shí)的調(diào)整和產(chǎn)生所需的懸架控制力，以抑制車身的振動(dòng)，使懸架處于最優(yōu)減振狀態(tài)，達(dá)到同時(shí)改善汽車行駛平順性和操

2、縱穩(wěn)定性的目的。 系統(tǒng)控制策略的設(shè)計(jì)作為整個(gè)主動(dòng)懸架控制技術(shù)的核心，對懸架特性的影響舉足輕重。汽車主動(dòng)懸架的控制策略很多。作為一種典型實(shí)用的控制方法，PID控制具有計(jì)算量小、便于實(shí)施等特點(diǎn)，本文首先采用了PID控制作為基本的控制策略；模糊控制有對系統(tǒng)參數(shù)的變化不敏感、可以不依靠精確的數(shù)學(xué)模型等優(yōu)點(diǎn)，采用了模糊控制作為第二種控制策略；模糊ND控制是將模糊控制和PID控制并聯(lián)來共同完成對系統(tǒng)的控制，這種控制方式可以消除這兩種控制器各

3、自的弊端，與單一的模糊控制或PID控制相比，具有更加穩(wěn)定可靠的控制效果。 運(yùn)用車輛動(dòng)力學(xué)理論，建立了主動(dòng)懸架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，同時(shí)建立出積分白噪聲形式的路面輸入數(shù)學(xué)和仿真模型。依據(jù)控制原理的不同分別設(shè)計(jì)了主動(dòng)懸架PID控制器、基于模糊控制理論的模糊控制器及模糊PID控制器，并通過軟件Matlab6.5/Simulink構(gòu)建了實(shí)現(xiàn)這些控制策略的主動(dòng)懸架控制仿真模型。運(yùn)行它即可實(shí)現(xiàn)不同輸入下主動(dòng)懸架系統(tǒng)的控制仿真。 通過對仿

4、真結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)采用PID控制的主動(dòng)懸架的性能要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的被動(dòng)懸架；而單純使用模糊控制的主動(dòng)懸架的整體控制效果比不上單純的PID控制所取得的效果；模糊PID控制在車身加速度這個(gè)最重要的性能指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其它三種控制策略，而且魯棒性也要好于其它三種控制策略。因此采用基于模糊控制理論的模糊PID控制這種新型控制策略對主動(dòng)懸架進(jìn)行控制較其他控制方法更合理、可行。它和PID控制相比，該控制方式對車身加速度幅值的減小力度更大，并使加速度變化