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汽车悬架性能的好坏直接决定着汽车的行使平顺性和操纵稳定性。被动悬架的结构决定了它难以同时改善这两种性能。人们从上世纪50年代就开始了主动悬架的研究,并成为了改善汽车悬架性能重要的新途径。自主动悬架问世以来,许多国家进行了大量的理论和试验研究。国内在上世纪80年代也展开了对主动悬架的研究,但与国外相比,在核心技术上还存在差距。主动悬架技术核心是控制策略设计,因此本文针对这方面的不足,对其进行研究。 本文针对汽车悬架系统的动态特性,将现代控制理论运用于主动悬架,提出一种新的控制策略:基于灰色控制理论的PID控制。该控制策略融合了PID控制和灰色控制理论的优点,从而使主动悬架系统的控制性能不断地完善。 运用车辆动力学理论,建立了主动悬架系统的动力学模型,同时建立出积分白噪声形式的路面输入数学和仿真模型。依据控制原理的不同分别设计了主动悬架PID控制器和基于灰色控制理论的PID控制器,并通过软件Matlab6.5/Simulink构建了实现这些控制策略的主动悬架控制仿真模型。运行它即可实现不同输入下主动悬架系统的控制仿真。 通过对仿真结果进行分析,得出采用基于灰色控制理论的PID控制这种新型控制策略对主动悬架进行控制是较其他控制方法更合理、可行。它和PID控制相比,该控制方式对车身加速度幅值的减小力度更大,并使加速度变化相对平缓,控制性能更优。从仿真结果还可以看出,该控制方式鲁棒性强,更适合汽车悬架这种非线性、时变系统。 本文针对汽车悬架这种时变、非线性复杂系统,首次提出将灰色控制理论和PID控制策略经过有机结合后运用于主动悬架控制,并通过仿真验证了其可行性及有效性。这种新型智能控制策略为汽车主动悬架控制理论的研究提供了一条新思路。