基于联合仿真技术的汽车主动悬架模糊控制仿真分析

以某轿车模型为研究对象,采用虚拟样机技术,使用Adams/Car软件建立了车辆多体动力学模型;基于模糊控制策略设计了主动悬架模糊控制器并通过Matlab/Simulink创建了主动悬架模糊控制器模型。利用Adams/car和Matlab/Simulink对装有主动悬架系统的整车进行随机路面输入和脉冲路面输入的联合仿真分析。仿真结果表明采用模糊控制的主动悬架系统比被动悬架更能够显著降低轮胎动载荷、悬架动挠度和车身垂向加速度,一定程度上改善了汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。     

汽车七自由度主动悬架时域响应与仿真

建立了汽车七自由度主动悬架整车模型,结合模糊控制与PID控制技术,研究不同路面激励下主动悬架的时域响应。设计了以前、后悬位置处车身垂直振动速度为控制量,以主动控制力作为输出变量的参数自调整模糊PID控制器。以C级路面四轮时域相干白噪声随机信号为输入,应用Simulink对控制器进行了仿真模块设计,同时也针对脉冲及正弦波信号路面激励下的时域响应进行了验证。结果表明:基于不同的路面激励,该控制方式可明显减小整车车身垂直振动加速度、俯仰与侧倾角加速度等指标,优于其他控制方式,说明该方法在改善汽车行驶平顺性方面具有较好的控制效果,对于深入研究悬架性能优化具有重要参考价值。     

馈能型主动悬架LQG控制研究

在MATLAB/simulink环境中建立2自由度1/4电磁馈能式主动悬架的车辆模型,通过调节PI控制器电路的电流,来控制实际输出的主动控制力,然后利用最优控制理论对LQG控制器进行设计,并以高斯白噪声为路面输入,研究了B、C、D级路面下车辆的动力学性能,并分别计算了其馈能效率。由仿真结果可知,采用PI控制器后,电路输出的实际控制力和理想控制力分别为34.57N和34.62N,其差值为0.14%。采用LQG控制的馈能型主动悬架与传统的被动悬架相比,车身加速度、轮胎动位移和悬架动行程3项车辆的动力学指标分别下降超过了41%,22%和7.5%,由此可知,其可以有效改善车辆的形式平顺性和乘坐舒适性。由不同路面下的馈能效率均为22.14%,说明馈能效率与路面等级无关。     

刚柔耦合非线性主动悬架系统的FUZZY-PID控制

针对商用车前悬架主动控制问题,运用有限元和多体动力学方法,对车架进行柔性化处理,建立了某型商用车刚柔耦合整车模型;基于变论域理论设计了主动悬架模糊控制器并通过Matlab编写了控制算法,利用ADAMS与Matlab/Simulink对主动悬架系统进行联合仿真。在随机路面输入下,对多种控制策略进行了仿真分析与性能对比,结果表明该控制方法明显优于其他控制策略,能有效提高汽车的平顺性能。     

考虑路面时变的整车主动悬架的改进模糊PID集成控制策略

为提升某汽车的行驶平顺性及其适应路面时变的能力,提出一种座椅主动悬架和底盘主动悬架的改进模糊PID集成控制策略。相比于一般模糊PID控制方法,该控制策略能够根据轮胎所受路面激励和驾驶员座椅垂向速度的实时变化,在线调整控制器的量化因子、比例因子及PID参数值,以实现对控制力更精确的实时调控。建立八自由度整车平顺性模型,在MATLAB/Simulink软件中模拟汽车在A级、B级、C级和D级路面行驶的状况,结果表明:整车主动悬架改进模糊PID集成控制能够大幅提升汽车行驶平顺性和操纵稳定性,且效果明显优于模糊PID控制。     

汽车主动悬架控制策略对比研究

为提高汽车主动悬架减振性能,建立了简化的1/4车体二自由度主动悬架模型,分别结合PID控制、模糊控制和自适应模糊PID控制方式设计了1/4车二自由度主动悬架控制器。以C级路面白噪声随机信号为激励,利用MATLAB/Simulink软件对车辆主动悬架的三种控制方式进行了仿真,选取车身垂直振动速度及加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷等指标进行控制效果评价。结果表明:基于自适应模糊PID控制的主动悬架较其他控制方式能明显改善汽车行驶平顺性,可有效抑制汽车主动悬架的振动。     

基于虚拟样机模型的液压ISD悬架动态性能分析

悬架是汽车的重要总成,惯容器的出现为汽车悬架技术的发展开辟了一个新的方向和领域。为了研究液压"惯容器-弹簧-阻尼器"(Inerter-spring-damper,ISD)悬架性能,以试验样车为基础,分别建立整车ISD悬架虚拟样机模型和液压惯容器模型,进行系统的联合仿真,分析随机路面谱输入和脉冲路面谱输入作用下液压ISD悬架的动态特性,研制液压惯容器和ISD悬架原理样机,并进行四通道轮胎耦合道路模拟台架试验。结果表明,与传统被动悬架相比,液压ISD悬架具有更好的整车动态性能,车身的质心垂直加速度、俯仰角加速度、侧倾角加速度、左前悬架动行程和左前轮胎动载荷方均根值下降明显,有效地抑制了车身振动,控制了车身姿态,协调了整车乘坐舒适性和行驶安全性之间的矛盾。     

基于ADAMS/Car ride的轿车平顺性仿真分析

以分别基于双叉臂式和麦弗逊式独立悬架为前悬架的某两轿车为研究对象,运用机械系统动力学仿真软件ADAMS/Car ride模块建立了包括前后悬架、轮胎、车身和转向系等子系统在内的整车仿真模型;基于Sayers数字模型生成B级随机输入路面,按照国家标准进行随机输入路面汽车平顺性仿真。通过计算随机输入下汽车总加权加速度均方根值,对两轿车的平顺性进行对比评价。结果表明:B级随机输入路面下前后悬架均为双叉臂式的轿车具有较好的平顺性,对轿车悬架系统的开发和轿车乘坐舒适性的改进设计提供了理论依据。     

馈能悬架BP神经网络PID控制研究

为使主动悬架能回收振动能量,建立了二自由度电磁式馈能悬架系统模型,设计了基于BP神经网络算法的PID控制器,对电路执行PI控制,以调节主动控制力的实际输出,以悬架的车身加速度、悬架动行程和轮胎动位移作为车辆动力学性能的评价指标,以自供能效率、馈能效率分别作为悬架能量利用与回收的评价指标,利用MATLAB/Simulink软件进行仿真分析。结果表明,通过PI控制电路输出的主动控制力的实际值与理想值基本一致;基于BP神经网络PID控制的馈能悬架在不同输入条件下均能有效改善车辆性能;并且该系统能回收部分悬架振动能量,其中自供能效率稳定在约55%,馈能效率稳定在约16%。     

普及型轿车悬架性能优化及整车平顺性研究

以某在用普及型轿车为研究对象,运用虚拟样机技术,建立麦弗逊前悬架虚拟样机模型。通过虚拟仿真,得到其前轮定位参数,揭示其运动学规律。通过修改模型硬点坐标,优化前悬架性能使其达到使用要求。基于ADAMS/Car建立整车仿真模型;建立粗糙沥青路面和粗糙水泥路面两种随机路面输入,以及三角形凸块脉冲路面输入,并分别进行汽车平顺性仿真。得到人体振动的加权加速度均方根值和座椅处的最大垂向加速度,分别对随机路面输入和脉冲路面输入下的汽车平顺性进行评价。结果表明:随机路面输入下汽车具有较好的平顺性,脉冲路面输入下对乘员健康无危害。     

利用ADAMS和Simulink联合仿真的主动悬架模糊控制研究

利用ADAMS软件建立四分之一汽车主动悬架机械模型;基于模糊控制策略设计主动悬架控制器,在Simulink软件中建立控制模型,利用ADAMS和Simulink软件进行联合仿真。将主动悬架系统仿真结果与被动悬架系统仿真结果进行对比,结果表明模糊控制的主动悬架有效地降低了车身垂直加速度、悬架动挠度和轮胎形变量,提高了车辆的平顺性和操纵稳定性。     

汽车主动悬架自适应模糊PID控制研究

为改善汽车行驶平顺性,建立了简化的1/4车二自由度汽车主动悬架模型,提出了主动悬架自适应模糊PID控制方法。该方法中PID控制器以车身垂直速度的误差为控制参量,将车身垂直速度误差及误差变化率作为模糊控制器的输入变量,对PID控制器参数进行在线自调整。以C级路面白噪声随机信号为输入,利用MATLAB/Simulink对自适应模糊PID控制器进行了仿真,结果表明:自适应模糊PID在车身垂直速度、加速度及轮胎动载荷等控制方面明显优于被动悬架及传统PID控制,说明该法具有较好的控制效果和鲁棒性。     

侧风干扰下主动油气悬架车辆行驶稳定性研究

侧风作用影响汽车行驶的稳定性,通过侧风描述,基于虚拟仿真技术,利用ADAMS/Car分析运动特性,并且建立LQG主动控制器,研究悬架特性对汽车侧风稳定性的影响,实验发现采用主动油气悬架技术改善汽车侧风稳定性的可行性,为进一步的研究与设计提供了依据.     

PID-Fuzzy混合控制汽车主动悬架

建立了一个基于PID-Fuzzy混合控制的汽车主动悬架系统模型。该模型是一个四自由度的线性系统,受到了路面的不规则激励。主动控制是PID控制和模糊控制两种控制方法的叠加。PID控制使用车身的垂直加速度作为输入变量,模糊控制作为PID控制的补充,以车身旋转角加速度和旋转角速度作为输入变量。仿真结果显示文章提出的主动悬架系统对于车身的减振是非常有效的。     

电磁反力式混合型主动悬架最优控制研究

基于最优控制方法,研究一种同时含有被动和主动结构的新型主动悬架。在这种悬架中,电磁反力作动器产生主动控制力,而且只作用在非簧载质量上。以某车型1/4两自由度模型为研究对象,建立路面随机输入模型。应用最优控制理论设计了混合型主动悬架的LQG(Linear Quadratic Gaussian)控制器,使用matlab/Simulink建立悬架模型进行仿真。与被动悬架的仿真对比表明该悬架系统能较好地改善车辆的行驶平顺性和乘坐舒适性,同时改善车辆在低频区的轮胎触地性。     

车辆主动悬架控制器的仿真设计

建立了基于1/4车辆动力学和单轮路面输入模型,应用最优控制理论进行车辆主动悬架的线性二次型最优(LQC)控制器的设计,并运用MATLAB/SIMULINK软件进行路面输入和1/4车辆仿真分析。仿真结果表明采用LQG控制方法的主动悬架可以较好地改善车辆的行驶平顺性和乘坐舒适性。     

汽车主动悬架控制策略的研究

为比较最优控制、模糊控制和PID控制在主动悬架控制中的控制效果,设计了不同控制方法下的主动悬架控制器,利用ADAMS虚拟样机软件建立简化后的1／4车辆主动悬架机械模型,并和MATLAB／Simulink进行联合仿真分析,对仿真结果进行比较,指出了不同控制方法的优缺点。     

汽车悬架并联式模糊PID控制的仿真研究

以汽车悬架作为研究对象,通过对其受力特点分析,建立了二自由度1/4汽车车体主动悬架模型及动力学模型,在汽车悬架常规PID控制器的基础上,加入模糊控制算法,设计了车辆主动悬架的并联式模糊PID控制器,在MATLAB/Simulink仿真环境中,构建了针对悬架的被动控制、模糊控制、PID控制、并联式模糊PID控制仿真模型,在相同的输入条件下,对各种控制模型下的汽车悬架的垂直速度与垂直加速度的进行仿真比较。仿真结果表明采用并联式模糊PID复合控制策略具有更好的控制效果,在提高车辆乘坐的舒适性和操纵的稳定性方面具有明显的优势。该研究对汽车主动悬架控制系统的设计和应用具有一定参考价值。     

空气悬架的MATLAB和ADAMS的联合仿真研究

悬架作为现代车辆的关键部件之一,对车辆的平顺性有重要影响。基于ADAMS和MAT-LAB软件分别建立了装备主动空气悬架的1/4车体虚拟样机模型及1/4车体主动PID控制模型,并对PID参数进行了整定。通过联合两个模型对某装备可控悬架的车辆进行了仿真分析,结果表明:基于PID控制的主动空气悬架与被动悬架相比,能够减小车辆振动,改善车辆的平顺性。该方法避免了建立车辆系统动力学方程及状态方程,提高了悬架系统的设计效率,同时为复杂机械系统的控制与仿真提供了新方法。     

带有路面不平度主动悬架控制力的分析与计算

建立了双重阻尼的汽车主动悬架的简化模型,给出了一种动载荷及路面不平条件下汽车主动悬架控制力的解析解及其动载荷的数值解的计算方法.最后通过面向对象的编程给出数值解的计算实例.