論汽車主動懸架的控制方法.pdf

1、自從汽車發(fā)明以來，工程師們就一直在研究如何將汽車的懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)得更好。1908年螺旋彈簧開始用于轎車，當(dāng)時(shí)就曾經(jīng)有兩種截然不同的意見。第一種意見主張安裝剛性較大的螺旋彈簧，以使車輪保持著與路面接觸的傾向，提高輪胎的抓地能力。另一種意見認(rèn)為應(yīng)該采用較軟的螺旋彈簧，提高乘坐汽車時(shí)的平穩(wěn)性及舒適性。 平順性一般通過車體或車身某個(gè)部位(如車底板、駕駛員座椅處)的加速度響應(yīng)來評價(jià)，操縱穩(wěn)定性則可以通過車輪的動載來度量。理想的懸架應(yīng)該在不同

2、的使用條件下具有不同的彈簧剛度和減振器阻尼，既能滿足平順性要求又能滿足操縱穩(wěn)定性要求。 本文介紹了懸架的型式，以及集中常見的主動懸架的控制方法。 文章對主動懸架的各控制方法做了說明，由于單一的控制方法畢竟都有自己的局限性，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PID控制是將模糊控制和PID控制并聯(lián)來共同完成對系統(tǒng)

3、的控制，這種控制方式可以消除這兩種控制器各自的弊端，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)用車輛動力學(xué)理論，建立了主動懸架系統(tǒng)的動力學(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MatlaLb6.5/Simulink構(gòu)建了實(shí)現(xiàn)這些控制策略的主動懸架控制仿真模型。運(yùn)行它即可實(shí)現(xiàn)不同輸入

4、下主動懸架系統(tǒng)的控制仿真。 通過對仿真結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)采用PID控制的主動懸架的性能要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的被動懸架；而單純使用模糊控制的主動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