基于平順性的ECAS系統(tǒng)阻尼模糊-PID控制研究.pdf

1、隨著對汽車性能要求的不斷提高和汽車技術的日益發(fā)展,提高汽車高速行駛時的行駛平順性和乘坐舒適性成為汽車工業(yè)的研究熱點,汽車懸架由彈性元件、減振器和以及導向機構組成。傳統(tǒng)被動懸架的剛度與阻尼設計時一旦選定便無法改變。汽車在使用過程中,載荷、車速以及路況等行駛狀態(tài)會有較大變化,被動懸架難以適應復雜多變的行駛工況,因而半主動懸架的研究日益受到汽車工程界的普遍重視。將空氣彈簧和可調(diào)阻尼減振器相結合,構成半主動空氣懸架系統(tǒng),充分發(fā)揮空氣彈簧變剛度、

2、低自振頻率等優(yōu)點,通過控制器調(diào)節(jié)減振器的阻尼,使車輛在不同路況下均能獲得較理想的振動特性。
　　 本文以某型汽車用半主動空氣懸架作為研究對象,從懸架結構與工作過程分析、基于多能域理論的懸架系統(tǒng)建模與驗證以及半主動空氣懸架模糊-PID控制策略設計與仿真等方面展開高性能半主動空氣懸架機理的研究,進一步推廣半主動空氣懸架的應用。
　　 1.介紹了某型半主動空氣懸架的結構與組成,并分析其工作過程;研究了可調(diào)阻尼減振器油液的流動狀

3、況,掌握了減振器阻尼調(diào)節(jié)功能實現(xiàn)的原理。通過拆解該型懸架系統(tǒng),獲得了懸架系統(tǒng)零部件尺寸參數(shù)。
　　 2.建立了空氣彈簧與可調(diào)阻尼減振器的數(shù)學模型。通過對空氣彈簧結構和特點的分析,認為空氣彈簧有效面積幾乎無變化,建模過程中采用氣缸等效替代空氣彈簧,結合熱力學和流體力學相關理論,建立了空氣彈簧的數(shù)學模型。通過分析減振器內(nèi)的油液流動,利用管嘴流動方程、環(huán)形縫隙流動方程等流體力學原理建立了可調(diào)阻尼減振器的數(shù)學模型。在AMESim環(huán)境下,

4、基于多能域理論搭建了可以完整實現(xiàn)空氣懸架系統(tǒng)全部功能的仿真模型。進行了該型半主動空氣懸架的特性試驗,獲得了懸架系統(tǒng)剛度、阻尼等特性參數(shù)。將仿真結果和試驗結果進行對比,認為所建立的模型能夠較好地仿真懸架系統(tǒng)特性,具有一定的準確性。
　　 3.通過對車身振動特性的研究,為了克服非線性系統(tǒng)的影響,優(yōu)化懸架系統(tǒng)在不同工況下的振動,選擇模糊-PID聯(lián)合控制方法來設計懸架系統(tǒng)的控制器。在Matlab/Simulink環(huán)境下建立1/4車模型,