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悬架系统作为汽车行驶系的重要组成部分,在保持整车的乘坐舒适性和操纵稳定性方面有重要的作用。好的悬架系统能在兼顾这两个指标的前提下,使悬架的整体性能得到提升。因此,悬架系统是汽车领域的一个重要研究内容,研究悬架系统也是中国的重要课题之一。半主动悬架可以根据路面状况,调节弹性系数或阻尼系数,提升悬架的性能,相较于主动悬架,半主动悬架结构相对简单,成本低,而且不需要额外的能量供给。因此,半主动悬架是一种能够提升悬架性能且现实可行的方案,半主动悬架系统是当前悬架系统的主要发展方向。 半主动悬架系统有两个关键技术,一是可靠、性能优良的阻尼可变减振器的研究,二是控制算法的研究。本文重点对半主动悬架的控制算法进行了的研究与仿真,主要进行了以下工作: (一)对悬架系统的国内外研究现状进行了概述,总结了主要的悬架形式,简述了主要悬架控制算法的基本原理,对比了各种算法的优缺点,指出了半主动悬架控制算法研究的重要意义。 (二)分析了悬架系统对乘坐舒适性和操纵稳定性的影响,选取了整车簧载质量加速度、悬架动行程和轮胎动态作为悬架系统的性能评价指标。建立了不同车速、不同级别的路面不平度时域模型,作为悬架振动系统的输入。使用状态空间方程,建立了整车七自由度振动模型,用于半主动悬架控制算法仿真。建立了天棚控制、PID控制、模糊控制和模糊PID控制的仿真模型,并提出使用遗传算法对各个控制器的参数进行优化。 (三)选取了车速20m/s|B级路面、车速20m/s|C级路面、车速30m/s|B级路面和车速30m/s|C级路面4种工况以及包含路面冲击的工况对天棚控制控制、PID控制、模糊控制和模糊PID控制进行仿真,并对比了不同算法对半主动悬架性能的提升程度。最后,在多变路况下,对各种控制算法进行研究和分析,得出结论像模糊PID控制这样的复合控制的效果要优于其他几种所研究的控制算法。