基于Matlab/Simulink的车辆主动悬架模糊控制仿真研究

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悬架是汽车行驶系统的重要组成部分,其性能的好坏直接影响车辆的乘坐舒适度和操纵稳定性能,因此在设计时要综合考虑这两方面的要求。而传统的被动悬架因其结构参数固定,其控制性能不会随路面状况的变化而实时改变,影响了悬架整车平顺性控制效果的发挥。主动悬架可以根据路面的激励,主动调节悬架系统的控制力,抑制车辆整体的振动,可以大大改善汽车行驶平顺性。目前,采用不同控制方式对主动悬架实施控制,进而调节悬架参数并改进控制效果,已成为研究热点。鉴于此,采取不同控制策略研究主动悬架系统控制效果,改善汽车行驶平顺性是完全必要的。论文主要由五部分组成。第一部分为绪论,阐述了论文的研究背景及意义、国内外研究现状、主动悬架控制理论,在此基础上提出论文的主要研究内容。第二部分针对汽车主动悬架系统实施建模,主要包括随机路面输入模型的建立以及Simulink仿真模块的搭建,分别建立了1/2车四自由度被动悬架、主动悬架系统动力学模型及运动微分方程。第三部分重点研究1/2车主动悬架控制策略,采用PID控制与模糊控制理论,分别设计了1/2车PID控制器、模糊控制器及模糊PID控制器。第四部分借助于Matlab/Simulink对三种控制策略进行了仿真模块设计并实现了仿真验证,分别统计了三种控制策略下悬架控制性能参数,即车身垂向振动速度、车身加速度、俯仰角加速度、前后悬架动变形及前后轮动载荷。仿真结果表明,采用模糊PID控制策略从控制效果上看明显优于其它控制策略。第五部分为结论,对论文所取得的研究成果进行了总结,并提出了进一步需要探讨的问题。论文的研究结论可为主动悬架控制参数选取、实验研究及产品的设计与研发提供必要的技术理论支持。
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