汽車半主動(dòng)懸架控制策略及聯(lián)合仿真研究.pdf

1、懸架是汽車的核心部件之一，是改善整車彎道操控性能和乘坐舒適性能的關(guān)鍵。相比于傳統(tǒng)懸架，半主動(dòng)懸架能夠通過傳感器感知路面輸入和車身姿態(tài)，實(shí)時(shí)地通過阻尼器連續(xù)或間斷的輸出阻尼力來控制汽車的振動(dòng)，能夠有效改善車輛的駕駛和乘坐舒適性能，具有和主動(dòng)懸架相近的減振性能，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、能耗低。
　　本論文以半主動(dòng)懸架的1/4車模型為研究對(duì)象，深入研究了汽車半主動(dòng)懸架多種控制策略，并利用ADAMS和MATLAB軟件對(duì)多種控制策略下半主動(dòng)懸

2、架的性能進(jìn)行聯(lián)合仿真，對(duì)比分析了不同控制策略的控制效果。本論文主要研究?jī)?nèi)容包括：
　?。?）建立了汽車動(dòng)力學(xué)模型，介紹了懸架性能評(píng)價(jià)指標(biāo)及虛擬樣機(jī)仿真分析軟件ADAMS的特點(diǎn)；利用ADAMS創(chuàng)建了汽車半主動(dòng)懸架機(jī)械系統(tǒng)模型，并通過定義測(cè)試函數(shù)對(duì)創(chuàng)建的懸架模型進(jìn)行了分析驗(yàn)證。
　?。?）分析了汽車振動(dòng)激勵(lì)來源，建立了正弦輸入和隨機(jī)輸入兩種路面模型，研究了路面不平度概念及其功率譜密度；在 ADAMS中構(gòu)建了半主動(dòng)懸架的彈簧-阻尼

3、器模型，通過定義模型的輸入、輸出狀態(tài)變量，創(chuàng)建了基于ADAMS和MATLAB的聯(lián)合仿真平臺(tái)。
　?。?）介紹了PID控制基本理論，研究了利用遺傳算法（GA）對(duì)半主動(dòng)懸架PID控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的GA-PID控制策略，對(duì)GA-PID控制器的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行了分析；對(duì)被動(dòng)懸架和分別采用PID控制、GA-PID控制的半主動(dòng)懸架進(jìn)行聯(lián)合仿真，對(duì)比分析了不同控制策略下半主動(dòng)懸架的性能，結(jié)果表明相對(duì)于被動(dòng)懸架和基于PID控制的半主動(dòng)懸架，基于GA

4、-PID控制的半主動(dòng)懸架性能得到了比較明顯的提升。
　?。?）介紹了模糊控制基本理論，研究了用模糊控制對(duì) GA-PID控制器參數(shù)進(jìn)行修正的模糊GA-PID控制策略，對(duì)模糊GA-PID控制器的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行了分析；對(duì)被動(dòng)懸架和分別采用PID控制、GA-PID控制、模糊GA-PID控制的半主動(dòng)懸架進(jìn)行聯(lián)合仿真，對(duì)比分析了不同控制策略下半主動(dòng)懸架的性能，結(jié)果表明相對(duì)于 GA-PID控制，模糊GA-PID控制策略能夠比較明顯地改善半主動(dòng)懸架