汽车主动悬架的控制策略研究

汽车主动悬架的控制策略研究

论文摘要

汽车悬架性能的优劣性能直接影响着汽车行驶过程中的稳定性和平顺性。目前,汽车上面广为使用的是被动悬架系统,由于其参数(刚度,阻尼)是固定不变,在复杂车况和多变路况环境中行驶的汽车很难满足人们期望的性能表现。因此,为了改善被动悬架系统对汽车性能的限制,近年来出现了主动悬架系统。主动悬架能够根据周围复杂环境的变化,实时主动地产生,调整所需的控制力,从而能够有效的抑制车身的振动,使悬架处于最佳状态,达到同时改善汽车行驶平顺性和操纵稳定性的目的。本文通过对控制理论方法的研究,针对汽车主动控制悬架系统,设计了PID控制策略和模糊控制策略,并融合了PID控制和模糊控制的各自优点,设计了模糊PID控制策略。它利用模糊控制器实现PID控制过程中三个参数Kp, TI, TD的在线调整,用来适应变化复杂的系统,使系统的控制性能不断完善。利用车辆动力学理论,建立车辆主被动悬架系统的动力学模型,并同时建立了积分白噪声形式的路面输入数学公式和仿真模型。本文以车身垂直运动加速度,悬架动挠度和轮胎动载荷作为评测悬架性能的指标,对汽车悬架控制系统在MATLAB/SIMULINK仿真环境中进行仿真运行,得到悬架的动态响应。通过对比,分析了这几种主动悬架控制系统的性能特点。通过对仿真结果进行分析,得出采用模糊PID控制理论这种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控制策略,模糊控制策略相比,这种控制方式对车身垂直运动加速度,悬架动挠度和轮胎动载荷控制性能更优,更适合非线性、时变的汽车悬架系统。可以有效地提高汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 汽车行驶平顺性研究的意义和目的
  • 1.2 汽车行驶平顺性研究的发展概况
  • 1.3 主动悬架发展趋势
  • 1.4 主动悬架常用控制理论
  • 1.4.1 最优控制
  • 1.4.2 自适应控制
  • 1.4.3 智能PID控制
  • 1.4.4 模糊控制
  • 1.4.5 神经网络控制
  • 1.4.6 天棚阻尼控制
  • 1.5 本文主要研究内容
  • 第二章 悬架系统和路面系统
  • 2.1 悬架结构
  • 2.2 悬架动力学系统分析
  • 2.3 悬架性能标准和路面系统
  • 2.3.1 悬架的性能评价参数
  • 2.3.2 路面系统
  • 2.3.3 计算机仿真生成积分白噪声路面
  • 2.4 悬架系统的控制特性分析
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 主动悬架控制器设计
  • 3.1 PID控制器设计
  • 3.1.1 PID控制器的特点
  • 3.1.2 PID控制器的基本原理
  • 3.1.3 PID控制器参数的确定
  • 3.2 模糊控制器设计
  • 3.2.1 模糊控制器的特点
  • 3.2.2 模糊控制器原理
  • 3.2.3 模糊控制器规则的制定
  • 3.2.4 模糊控制器的结构设计
  • 3.3 自适应模糊PID控制器设计
  • 3.3.1 模糊PID控制原理
  • 3.3.2 PID参数模糊调整模型的建立
  • 3.3.3 主动悬架模糊PID控制器的编制
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 控制仿真及结果分析
  • 4.1 仿真技术
  • 4.2 被动悬架仿真结果分析
  • 4.3 PID控制器主动悬架仿真结果
  • 4.4 模糊控制器主动悬架仿真结果
  • 4.5 模糊PID控制主动悬架仿真结果
  • 4.6 仿真结果对比分析
  • 4.7 本章小结
  • 第五章 总结与展望
  • 5.1 本文研究内容和结论
  • 5.2 对未来工作的展望和建议
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

    • [1].汽车线性与非线性悬架系统动特性分析[J]. 内蒙古科技大学学报 2019(04)
    • [2].液压互联馈能悬架工作模式设计与试验研究[J]. 振动与冲击 2020(05)
    • [3].电磁复合式馈能悬架半主动控制研究[J]. 中国科技论文 2020(02)
    • [4].面向新能源汽车的悬架振动能量回收在线控制方法[J]. 西安交通大学学报 2020(04)
    • [5].轻型商用车悬架匹配[J]. 汽车实用技术 2020(05)
    • [6].用于车辆非线性液压悬架的径向基函数神经网络控制优化与仿真[J]. 中国工程机械学报 2020(02)
    • [7].主被动一体悬架构型的多目标粒子群最优控制[J]. 控制理论与应用 2020(03)
    • [8].一汽校车与宇通校车的悬架K特性试验对比[J]. 汽车实用技术 2020(08)
    • [9].自适应液压悬架研究[J]. 装备维修技术 2020(02)
    • [10].乘用车悬架系统螺栓装配质量影响因素分析[J]. 汽车工艺与材料 2020(02)
    • [11].乘用车悬架系统道路模拟试验台的研究[J]. 汽车文摘 2020(06)
    • [12].液压互联式馈能悬架多模式切换与试验研究[J]. 重庆理工大学学报(自然科学) 2020(01)
    • [13].具有双层控制结构的馈能悬架输出反馈控制策略[J]. 吉林大学学报(工学版) 2020(04)
    • [14].某乘用车前部悬架控制臂轻量化设计[J]. 现代制造工程 2020(08)
    • [15].基于虚拟样机技术的悬架动力学仿真分析[J]. 时代汽车 2020(14)
    • [16].轻卡悬架系统性能设计计算方法[J]. 汽车实用技术 2020(16)
    • [17].乘用车悬架系统道路模拟试验技术[J]. 汽车工程师 2020(08)
    • [18].负刚度和空气弹簧并联的悬架系统的亚谐共振[J]. 石家庄铁道大学学报(自然科学版) 2020(03)
    • [19].基于空气弹簧的机电悬架模糊控制技术研究[J]. 车辆与动力技术 2020(03)
    • [20].高强度悬架簧用弹簧钢线材生产实践[J]. 冶金管理 2020(19)
    • [21].简述车用电控悬架的分类与应用[J]. 拖拉机与农用运输车 2019(02)
    • [22].基于路面激励自适应的液电馈能悬架动力学性能协调控制[J]. 农业工程学报 2019(06)
    • [23].主动变结构悬架研究现状综述[J]. 汽车文摘 2019(06)
    • [24].汽车馈能悬架技术研究综述[J]. 汽车实用技术 2019(16)
    • [25].一种馈能型混合悬架的多模式协调控制[J]. 中国机械工程 2018(11)
    • [26].一种新型液-电馈能式悬架系统的设计与研究[J]. 汽车工程 2018(05)
    • [27].“架”轻就熟——悬架的正确使用及养护[J]. 汽车与驾驶维修(汽车版) 2012(03)
    • [28].馈能悬架技术研究综述[J]. 科学技术与工程 2018(30)
    • [29].液压互联式馈能悬架建模与优化设计[J]. 农业机械学报 2017(01)
    • [30].车辆主动惯容式动力吸振悬架系统研究[J]. 振动与冲击 2017(01)

    标签:;  ;  ;  ;  

    汽车主动悬架的控制策略研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢