基于單神經(jīng)元PID控制的半主動懸架軸距預(yù)瞄研究.pdf

1、懸架系統(tǒng)是影響車輛性能的重要組成部分。傳統(tǒng)的被動懸架因為其自身的局限性很難再有突破性進(jìn)展。如今雖然主動懸架已得到運(yùn)用，但高昂的生產(chǎn)費(fèi)用限制了它的大范圍推廣。半主動懸架因其成本較低控制效果較好，性價比高而越來越成為汽車新技術(shù)研究中的熱點(diǎn)，尤其是半主動懸架的控制問題已經(jīng)涉及到整個現(xiàn)代控制理論。近年來，預(yù)瞄控制作為一種較新的方法，能夠在控制策略中包含系統(tǒng)未來的信息，提前消除干擾，因此預(yù)瞄控制主動懸架得到了廣泛的注意和研究。車前預(yù)瞄控制即在車輛

2、上安裝路面位移傳感器，這樣勢必會增加成本投入，本文根據(jù)車輛的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，直線行駛時前后輪的位移輸入只是一個時間上的滯后，利用前輪的路面位移輸入信號作為后輪未來的路面位移輸入信息，采用單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制結(jié)合軸距預(yù)瞄模型，以期在不提高成本的情況下，對車輛懸架進(jìn)行改善。主要研究工作如下： 第一，對車輛所受的主要振源路面不平度進(jìn)行了模擬，建立了路面空間域不平度的AR模型，模擬得到的不同的等級路面功率譜密度與相應(yīng)的理論功率譜密度基本一

3、致，為半主動懸架軸距預(yù)瞄控制提供了基礎(chǔ)。 第二，建立了1/2車輛半主動懸架軸距預(yù)瞄模型，構(gòu)建半主動懸架單神經(jīng)元自適應(yīng)．PID控制器。通過仿真計算，對比了被動懸架系統(tǒng)、單神經(jīng)元PID控制半主動懸架系統(tǒng)和軸距預(yù)瞄單神經(jīng)元PID控制半主動懸架系統(tǒng)對車輛性能的影響，驗證了軸距預(yù)瞄控制的可行性及優(yōu)越性。 第三，針對小波分析中的小波消噪難以實現(xiàn)在線信號處理的問題，提出了一種新的實時小波消噪方法，通過施加滑動窗口的方式，構(gòu)造了實時小波

4、降噪算法。建立了該算法的S函數(shù)并進(jìn)行了仿真計算，證明了該方法的有效性。在此基礎(chǔ)上，將半主動懸架系統(tǒng)預(yù)瞄控制器的輸入信號進(jìn)行實時消噪。仿真結(jié)果表明，采用小波消噪能夠有效降低系統(tǒng)噪聲的影響，提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，改善了噪聲干擾下的半主動懸架軸距預(yù)瞄控制效果。 第四，設(shè)計開發(fā)基于C8051單片機(jī)的半主動懸架控制器，并將已設(shè)計好的可調(diào)阻尼減振器，一起裝在某輕型客車上進(jìn)行實車道路試驗。結(jié)果表明，半主動懸架軸距預(yù)瞄神經(jīng)元PID控制能有效的降