基于Simulink的半主动悬架PID控制与Fuzzy-PID控制仿真

文章基于在Matlab/Simulink对某车型建立二自由度四分之一半主动悬架模型,结合随机路面激励对PID控制和Fuzzy-PID控制策略进行仿真,从而改善车辆舒适性和操纵稳定性。PID控制以被控对象的偏差作为输入,经过比例,微分,积分过后得到控制量,控制简单,应用广泛,Fuzzy-PID是在PID控制基础上结合模糊控制,可以对存在非线性、多时变等较难建立精确数学模型的被控系统取得较好的控制效果。仿真结果表明:相较于被动悬架系统,两种控制策略的半主动悬架系统均改善了悬架性能,并且Fuzzy-PID控制效果明显优于PID控制并且具有良好的自适应能力。     

改进的模糊PID控制器对4自由度主动悬架振动控制的研究

建立了4自由度1／2车体力学模型,针对车辆悬架为一非线性、时滞、不确定系统,设计了一种改进的主动悬架模糊PID控制器。以SANTANA2000实车悬架为仿真参数,以阶跃信号激励为路面输入,在Matlab中进行了时域仿真。结果表明,改进的模糊PID控制的主动悬架对车身垂直加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷等平顺性指标改善明显．响应达到稳定状态的时间也有了显著的缩短,车辆乘坐的舒适性和操纵稳定性优于被动悬架和单纯的模糊控制的主动悬架,对车辆主动悬架控制的开发具有参考价值。     

汽车半主动悬架线性二次型最优控制

被动悬架的刚度和阻尼在车辆运行过程中均不可调,难以适应路面的多样性,不利于车辆平顺性、乘坐舒适性的提高。以某款乘用车为研究对象,分别建立1/4车辆2自由度被动悬架、半主动悬架动力学模型;对半主动悬架动力学模型输出指标进行加权处理,得到性能指标函数;运用极小值原理,结合线性二次型最优控制算法对悬架的阻尼力进行控制;采用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,对悬架的性能进行仿真分析。仿真结果表明,采用线性二次型最优控制可使悬架性能指标函数达到极小值,有效地改善了车辆的平顺性和乘坐舒适性。     

汽车主动悬架技术特征分析

汽车悬架性能的好坏直接影响乘客的舒适性体验。传统的被动悬架无法调节其性能参数以适应各种复杂路况,因此影响了司乘人员的舒适性体验。主动悬架可以根据路面激励实时调节性能参数,衰减来自路面的振动,提高乘坐舒适性。文章详细介绍了空气弹簧悬架、液控悬架的组成、特征及工作过程。最后,总结了主动悬架技术的发展趋势。为车辆工程技术人员提供技术参考。     

基于主动自适应悬架系统的道路友好性研究

为了减少车辆轮胎动载荷对道路路面的影响,提高车辆的道路友好性,设计了以主动悬架为控制对象的自适应模糊PID控制系统。该系统将模糊控制与常规PID控制有机融合,利用模糊隶属函数实时对PID控制参数进行调节。建立5自由度主动悬架友好路面仿真模型,以C级路面谱为路面输入信号,道路友好性评价指标采用动载荷系数、动态载荷应力因子及95百分位4次幂和力,对主动自适应悬架系统进行研究。研究结果表明:采用自适应模糊PID控制的主动悬架系统的道路友好性明显优于被动悬架和单一模糊控制的主动悬架;采用模糊PID控制的主动悬架系统可显著降低车辆对路面的动态载荷,提高道路的使用寿命,最终达到提高公路设计的质量和安全性的目的。     

兼具馈能与主动抗侧倾功能的电控液压悬架系统设计与研究

为解决特种车辆或载重车辆在极端工况下易侧翻的问题,提出了一种兼具馈能与主动抗侧倾功能的电控液压悬架系统。对该悬架系统的主动抗侧倾模式和馈能模式进行了功能原理设计与分析;针对主动抗侧倾模式与馈能模式,构建了电液悬架系统仿真模型;设计了电液悬架系统主动抗侧倾模糊PID控制策略和侧倾力矩分配方案,以及执行机构逻辑门限值控制策略,并基于Matlab/Simulink、TruckSim和AMESim仿真软件,搭建了电液悬架系统主动抗侧倾控制策略联合仿真平台;对装配有电液悬架系统的车辆模型在极限工况下的抗侧倾性能进行仿真分析,并对车辆在随机路面激励输入下的馈能特性进行仿真分析。结果表明,装配该电液悬架的特种车辆具备较强的防侧翻能力,并具有较好的悬架运动能量回收潜力。     

汽车侧倾稳定主动控制系统的仿真研究

在ADAMS/Car下建立了前、后悬架都装有主动横向稳定杆的95自由度虚拟整车模型.采用模糊PID控制策略,在MATLAB/Simulink环境中对车辆抗侧倾性能进行了联合仿真,实现了PID控制过程中参数的在线整定.仿真结果表明,模糊PID控制具有较强的自适应能力和抗干扰能力,可有效减小车身侧倾角,在保证乘坐舒适性的同时提高了车辆的行驶稳定性.     

空气悬架车辆ADAMS与MATLAB联合仿真研究

利用虚拟样机技术建立了基于ADAMS/Car模块的空气悬架车辆多体模型,并在MATLAB中设计了主动悬架PID控制器.通过ADAMS的路面编辑器建立了脉冲输入和随机输入两种路面模型,进行了ADAMS与MATLAB联合仿真研究.仿真结果表明,由车辆虚拟样机模型和PID控制策略组成的空气悬架系统有效改善了车辆平顺性.     

电控空气悬架车高调节与车姿控制研究

针对电控空气悬架在车高调节过程中存在的过充,过放以及震荡等不良现象和加速、减速、转弯以及路面随机干扰对整车姿态的影响,根据变质量充放气系统热力学理论,提出一种能够对气体质量流量进行自适应快速调节的单神经元PID控制方法。根据车辆动力学理论,建立了加速、减速、转弯以及路面随机干扰下的空气悬架车身高度调节系统整车模型。基于神经网络控制算法,设计了车身高度调节的单神经元PID控制器和整车姿态控制的BP神经网络PID控制器。为检验所设计控制器的性能,搭建了Matlab/Simulink车身高度控制仿真模型和整车姿态控制仿真模型。仿真结果表明所设计的控制系统不仅能够实现车身高度的有效调节,同时还能抑制车身高度调节中的整车姿态变化。     

汽车主动悬架的单神经元自适应控制

在1/4汽车动力学模型的基础上,设计了汽车主动悬架的自适应神经元控制器。以车辆的行驶平顺性为主要控制目标,车身垂直加速度、悬架动挠度、车轮动位移为具体评价参数,研究了系统在随机路面激励条件下的时域响应,计算了振动响应的均方根值,考察了在变参数条件下控制器的鲁棒性。仿真结果表明,该控制器能有效改善车辆的综合性能,尤其是平顺性和舒适性,并且具有较好的鲁棒性,对模型参数的变化有一定的适应性。     

汽车主动悬架系统的自适应模糊控制方法

本文提出了一种汽车主动悬架系统的自适应模糊控制方法，该模糊控制方法可以有线自适应调整模糊控制的有关参数。1/4车辆模型作为系统仿真对象，模糊逻辑控制器可以显著发减小车辆的振动及干扰，提高车辆受路面激励时车辆的舒适性。仿真结果清楚地表明该模糊控制方法的有效性。另外，当主动悬架系统模型参数发生变化时该模糊控制器表现出良好的鲁棒性。     

基于MATLAB/Simulink车辆主动悬架时频响应研究

为了研究车辆主动悬架时频响应特性,以主动悬架1/4车辆模型为研究对象,依据车辆系统动力学理论建立了1/4车辆主动悬架动力学模型,利用Simulink对悬架和车身加速度进行仿真,对不同车速下的路面高程曲线的频谱和车辆固有频率进行分析。研究结果表明,仿真车辆在B级公路以60km/h车速行驶时,路面激励引发车辆共振。     

基于ADAMS和MATLAB的汽车半主动悬架的仿真研究

在ADAMS/VIEW中建立某轿车前麦弗逊悬架动力学模型,在MATLAB/SIMULINK中建立C级路面激励,并将此路面激励导入到ADAMS中作为悬架测试平台的驱动,然后将悬架动力学模型导入到MATLAB中,并在MATLAB中建立开关式天棚阻尼半主动控制策略,进行联合仿真。仿真结果表明,悬架通过半主动控制,可以有效的降低车身加速度和悬架动挠度,提高了平顺性和乘坐舒适性。     

基于MATLAB/Simulink的工程车辆座椅悬架仿真分析

座椅悬架对驾驶员乘坐舒适性具有重要影响。文章采用了滤波白噪声作为路面激励,综合路面仿真结果和车辆实际使用工况确定了仿真路面输入模型,对商用车进行了适当简化,通过Matlab/Simulink仿真,验证了安有座椅的"车辆—座椅—人体"三自由度模型与未安装座椅的"车辆—人体"模型相比具有较好的乘坐舒适性。     

基于ADAMS和MATLAB的空气悬架系统仿真与试验研究

利用空气弹簧特性试验得到的特性曲线,在ADAMS中建立2自由度1/4车辆空气悬架模型,在MATLAB中建立随机路面模型和3种半主动控制器模型。ADAMS与MATLAB接口联合仿真结果表明,半主动PID控制策略能够有效减小车身垂直加速度的均方根值;半主动位置全状态反馈控制策略能够有效减小悬架动行程的均方根值;而综合控制策略兼具上述二者优势,能够有效改善悬架性能,提高汽车行驶平顺性。     

主动悬架车辆垂向及俯仰控制的仿真研究

以车辆悬架系统为研究对象，采用多刚体系统动理学方法建立主动悬架模型，与模糊PID复合控制策略相结合，构成了一个基于精确模型和简洁控制策略的仿真系统。仿真结果表明，该系统通过车辆垂向及俯仰控制，有效改善了车辆的行驶平顺性。     

基于预测控制和频率成型性能指标的主动悬架控制策略研究

预测控制（包括轴距时间延迟）具有改善系统动态性能的能力，对性能指标的频率成型则可以改善乘坐舒适性。结合以上两种方法，提出了一种算法用于主动悬架控制策略的设计，并在时域和频域利用此算法对一个五自由度主动悬架车辆模型进行仿真，检验了算法的可行性和控制效果。     

半主动悬架模糊PID混合控制及时滞分析

半主动悬架较被动悬架，在乘坐舒适性、操纵稳定性方面均有较大提高，同时与主动悬架相比具有性价比高、耗能小等优点，所以半主动悬架成为近年来汽车底盘研究的热点。本文基于车辆4自由度1／2半主动悬架模型，提出了模糊PID混合控制算法，并基于该算法对半主动悬架进行控制，且对半主动悬架系统的时滞问题做了定量分析。仿真结果表明，模糊PID混合控制的半主动悬架在车身加速度、车身俯仰角加速度、前后悬架动挠度、前后轮胎动载荷、前后簧载质量加速度等在时域和频域中均有所改善，且一定量的时滞对该算法亦影响较小。这对半主动悬架控制算法的研究和半主动悬架的开发具有较大参考价值。     

基于道路友好性的重载汽车悬架半主动控制研究

车辆的平顺性和道路友好性是反应车辆悬架性能的2个重要指标。为改善重载汽车在道路行驶中的友好性,基于7自由度重载汽车动力学模型,建立了半主动悬架系统的运动方程,设计了半主动悬架最优控制器,考虑路面不平度的随机激励,以车辆平顺性和道路友好性为控制目标,提出了车辆悬架的最优半主动控制策略,并且给出了详尽的推导过程。仿真分析结果表明:当汽车以20m/s的速度行驶在C级路面时,车身和驾驶室垂向加速度有效均方根值分别减少了3.42%和46.4%,轮胎对路面的破坏减少了2.10%;半主动控制悬架有效地保证了车辆行驶的平顺性,同时可减小车辆对路面的冲击作用,改善了车辆的悬架性能。     

七自由度悬架模糊控制与仿真

为提高车辆悬架减振性能,兼顾车辆行驶平顺性和操稳性,以某微型轿车为基础建立了简化的七自由度悬架模型,并提出了模糊控制方法。以车身质心加速度、俯仰角加速度、侧倾角加速度、悬架动变形、轮胎动载荷作为评价指标,在Matlab/Simulink环境中以C级白噪声路面作为激励,对模糊控制主动悬架进行仿真。结果表明,模糊控制下的主动悬架各项评价指标均得到明显改善,为主动悬架在车辆上实际应用提供了参考。