模煳控制技术及其主动悬架系统应 用

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1、本科毕业设计说明书（论文）第32页共31页模糊控制技术及其主动悬架系统应用摘要：悬架作为现代汽车重要的组成之一，它对汽车平顺性、操纵稳定性、通用性、舒适性及汽车寿命等多种使用性能都有很大的影响，因此设计优良的悬架系统对提高汽车产品的质量有着极其的意义。随着当今汽车速度的提高以及平顺性、操纵稳定性等综合性能高要求，传统常规悬架已不能满足汽车工业的发展.本文根据车辆特性分析简化模型的可行性以及其简化的依据，在此基础上建立基于二自由度的主动悬架模糊控制动力学振动模型，而后利用基于MATLAB的Simulink仿真工具箱建立系统仿真模型，并对悬架系统进行仿真以阶跃函数和模拟路面时间历程为输入

2、对汽车1/4主动悬架模型进行计算机仿真.结果表明：用模糊控制器控制的主动悬架，汽车的舒适性和安全性都得到了明显改善。关键词：汽车主动悬架模糊控制器计算机仿真0引言现代社会对车辆性能及行驶速度有着越来越高的要求，电液控制理论和计算机技术越来越快的发展，以及传感器、微处理器等电液控制元件越来越精的制造技术，共同催生了汽车主动悬架。所谓汽车主动悬架，即能够根据车辆行驶的路面、工况和载荷等情况来控制自身工作状态，使车辆的整体行驶性能达到最佳的可控悬架系统。主动悬架需要通过采取有效的控制策略来使悬架实现自己所要求达到的性能，因此，控制策略的选择对于可控悬架的性能有很大的影响。主动悬架是一种由电

3、脑控制的一种新型悬架，具备三个条件：（1）具有能够产生作用力的动力源；（2）执行元件能够传递这种作用力并能连续工作；（3）具有多种传感器并将有关数据集中到微电脑进行运算并决定控制方式。因此，主动悬架汇集了力学和电子学的技术知识，是一种比较复杂的高技术装置。另外，主动悬架具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时，主动悬架会产生一个与惯力相对抗的力，减少车身位置的变化。本科毕业设计说明书（论文）第32页共31页模糊控制理论是由美国专家于1965年提出的，从实现的控制系统来看，它具有易于掌握、输出量连续、可靠性高、能发挥熟练专家操作的良好自动化效果等优点。随着该理论的

4、不断发展，目前已将神经网络和模糊控制技术相互结合，取长补短，形成一种模糊神经网络技术。由此可以组成一个更接近于人脑的智能信息处理系统，其发展前景十分诱人。由于构成客观世界的万物千变万化、错综复杂，因此在事物属性、万物间的联系和施加于事物上的各种作用因素等均具有模糊性，加上人类对万物的观察与思维都是极其粗略的，存在着许多矛盾，因此模糊概念更适合于人的观察、思维、理解与决策，这也更适合于客观现象和事物的模糊性。模糊技术作为一门引入注目的应用科学,越来越受到全世界人们的关注,专家们认为它有可能成为21世纪科学发展的一项基础技术.为了确保21世纪的科技竞争力,各国争先恐后地发展模糊技术。近年

5、来,我国在模糊控制技术的理论和实践两方面都有了长足的发展。国家经贸委于1994年所立的国家重大技术项目"模糊控制技术的开发与应用"中特别包含了一个子项目——模糊控制技术标准化。这个项目，由国家技术监督局标准化司直接承担并负责组织实施。迄今已有两年时间，取得了重大进展。这个子项目的实施必将对我国模糊控制技术的发展产生深远的影响。可以说，模糊控制无所不在，且与人们的生活息息相关。专家认为模糊控制技术高深莫测，它还有很大潜力可挖。未来的某一天,它将会以更使人出乎意料的面目出现在世人的面前。本毕业设计的内容就是建立汽车悬架力学模型，并运用模糊控制技术对其动态行为的分析与仿真。主要是力学模型的

6、建立，以及在此基础上通过对模型的分析，我们得到系统的振动方程，通过解方程来得出结论，并对主动悬架加以模糊控制。本设计运用模糊控制理论，以汽车车身加速度和速度作为模糊控制器的输入，研究该控制器在汽车主动悬架中的应用效果。1.MATLAB简介、Simulink简介本科毕业设计说明书（论文）第32页共31页1.1MATLAB简介控制系统的计算机辅助设计技术的发展目前已达到相当高的的水平，同时也出现很多优秀的的计算机应用软件，即有专用FORTAN语言编写的软件包，还有专用的仿真语言，在国际控制界广泛使用的软件就是MATLAB。MATLAB名字由MATrix和LABoratory两词的前三个字

7、母组合而成。那是20世纪七十年代后期的事：时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的CleveMoler教授出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK库程序的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。经几年的校际流传，在Little的推动下，由Little、Moler、SteveBangert合作，于1984年成立了MathWorks公司，并把MATLAB正式推向市场。从这时起，MATLAB的内核